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熱力学
窒素1mol(28g)が外圧(1気圧=1.013×10^5 Pa)と同じに保たれるような容器に入っている。0℃=273Kとして計算せよ。 (1)この窒素を0℃にした後、1気圧に保ったまま100[J]の熱を加えたら何度になるか。ただし、窒素の定圧モル比熱を29.1[J/mol・K]とせよ。 解)Cp=ΔQ/ΔT ΔT=ΔQ/Cp =100/29.1 3.44[K] (2)このとき、体積はどれだけ増加するか。ただし、0℃、1気圧、1molの気体の体積を22.4リットルとせよ。また、窒素を理想気体とみなしてよい。 解)pΔT=RΔT p=(nRT)/V =1・8.31・3.44/22.4 =1.28 (3)このとき、窒素が外部にした仕事はどれだけか。 (4)このとき、窒素の内部エネルギーはどれだけ増えたか。 (1)と(2)はこのやり方で合っているのでしょうか。物理は苦手で、合っているか不安です。 (4)はΔU=ΔQ+ΔWを使うと思うのですが。 アドバイスいただけると嬉しいです。 よろしくお願いします。
- juck0808
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- kdd-i
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＃２です。 私が間違えてます。 ごめんなさい。
- kdd-i
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(1)は合ってると思います。 (2)はボイル・シャルルの法則を使って V/T = V0/T0 より V = T/T0*V0 = 373/273*22.4 = 30.6[L] (3)ΔW = pΔV より ΔW = 1*(30.6-22.4) = 8.2[J] (4)ΔU = ΔQ-ΔW より ΔU = 100 - 8.2 = 91.8[J] どこか間違ってるかもしれませんが。。。
- Meowth
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(2) 22.4/273=V/(273+3.44) V=22.7L (3) pdV=1.013×10^5 (22.7-22.4)*10^-3=30.4(J) (4) dU=dQ-dW=100-30.4=69.6[J]
お礼
回答ありがとうございます！ とても助かりました。
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お礼
アドバイス、ありがとうございました！