理想気体について

質問

理想気体の内部エネルギー変化はなぜT(温度)のみの関数なのですか？

回答No.4

konta23 · ベストアンサー

既出の投稿にもありますが、内部エネルギーの変化の定義は、熱力学第1法則から、
　ΔU=Q+W
です。系の外部から与えられた熱量Qは何にも依存しませんから、定数となります。また、外部から受けた仕事Wは、
　W=pV　―(1)
と、圧力pと体積Vの積で表されますが、ここで理想気体の状態方程式から、
　pV=nRT
の関係が成り立ち、これを(1)に代入すると、
　W=nRT
となります。ここでnは気体のモル数であり、Rは気体定数ですから、変数はTのみとなります。
もうお分かりでしょう。
　ΔU=Q+W(T)
ですから、理想気体の内部エネルギーの変化ΔUは、温度Tのみの関数となります。

回答No.3

hiroki1111

理想気体の内部エネルギーが、温度のみの関数になることはないと思います。圧力や体積等も影響しますし。理想気体は分子自体の体積と分子間力を無視したものですので。　　もし、高校生で問題を解かれていてそういう疑問になられたのであれば温度以外の条件を一定にしてあるのではないでしょうか？
　ちなみに…↓
内部エネルギーはUと表され、その変化量は、系の内外のエネルギーの収支、つまり、系の外部から内部に加えられた仕事と熱量との和で定義される。
内部エネルギーは、次の式を満たす。但し、Pは圧力、Vは体積、Hはエンタルピー、Qは熱量、Wは仕事、Aはヘルムホルツエネルギー、CPは定圧熱容量 を示す。
ΔU = Q + W(定義)
ΔU + PΔV = H
ΔU - TΔS = ΔA

回答No.2

sak_sak

「気体分子運動論」というタイトルで高校物理の参考書や問題集に書いてあると思います。
たいていは空欄があって、流れに沿っていけば解けるような問題なので、順を追って理解していくとよいと思います。

回答No.1

530529

温度のみの関数となるように考えたから理想気体なのでは無いでしょうか　？
物事を考える際に、注目している以外の影響はまず無いとして考える方が議論しやすいと思うのですが、いかがでしょうか　？