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ピストンの中の内部エネルギー等の問題

  • 質問No.2289790
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お礼率 40% (6/15)

問題が、ピストンを立てておいて、その中にヒーターがついていまして、高さl,断面積s,大気圧po,重力加速度gとして、1molの理想気体を入れてあるんですが、何も変化させない最初の状態での内部エネルギーと気体の圧力と温度を求める問題が、全然わかりません。

重力を考えなければ、p=Nmv^2/3Vの式とかからいけると思うんですが、重力をどう考慮すればいいのか分かりません。


よろしくお願いします!!

質問者が選んだベストアンサー

  • 回答No.2
  • ベストアンサー
全く考えなくていいです。
気体分子は数百m/sという速度で飛ぶから、
ピストンの中という狭い空間では、位置エネルギー
の影響はほとんどありません。

気体自身の重さを考えるときは、統計力学のときです。しかも上空何千キロ程度の高さを考慮する時になります。
お礼コメント
ketpi

お礼率 40% (6/15)

ありがとうございました!疑問が解決できて良かったです!
投稿日時:2006/07/25 01:07

その他の回答 (全1件)

  • 回答No.1
ピストンのふたの質量は与えられてませんか?
仮にふたの重さMとしたら、つりあいの式をたてると
Mg(ふたの重さ)+P0S(大気圧×面積)=PS(気体の圧力×面積)として、P=Mg/S+P0となります。
あとは、PV=nRTに、V=Slを代入。Pも代入して、
Tが求まります。n=1ですね...
ちなみに内部エネルギーは理想気体なので
U=(3/2)nRT
補足コメント
ketpi

お礼率 40% (6/15)

ピストンの重さ与えられてました。mでした。
すごく分かりやすい説明ありがとうございます。

ちょっと気になったんですが、内部エネルギーを考える時に、気体分子自身へは重力の影響は考えなくていいんでしょうか?
投稿日時:2006/07/23 02:32
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