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熱力学の問題

一定の温度において外界の圧力(外圧:Pext)によって理想気体(系)の体積がVa→Vbに変化したとする ■298Kで1.00×10^5Paの下、50Lの理想気体が一定の温度で5.00×10^5Paの外圧で圧縮され 10Lになったとき、系になされた仕事wはいくらになるか ■298Kで1.00×10^5Paの下、50Lの理想気体が一定の温度で5.00×10^5Paの外圧で圧縮され 続いて3.00×10^5Paの外圧によって二段階で10Lになったとき、系になされた仕事wはいくらになるか 物理が全然わからんのです↓

みんなの回答

  • rnakamra
  • ベストアンサー率59% (761/1282)
回答No.2

まず#1の間違っている箇所に突っ込み。 対象の気体は理想気体ですので、温度一定だとΔU=0 です。 温度一定ですのpVが一定であり、その値は pV=1.00×10^5[Pa]×50×10^(-3)[m^3]=5.0×10^3[J] となります。 つまり、p=5000/V となります。 系が受けた仕事wは w=-∫[V:Va→Vb]pdV=-∫[V:50×10^(-3)→10×10^(-3)](5000/V)dV を計算すればでてきます。 二つ目の問題ですが、加える圧力の順番が間違っていると思うのですが。

回答No.1

熱力学第一法則:ΔQ=ΔU+pΔV ここで、一定温度なのでΔQ=0 よって、-ΔU=pΔV…(1) 内部エネルギーUは U=(3/2)×pVの式で表され、 ΔU=(3/2)×(p2V2 - p1V1)…(3) また、系になされた仕事wは W=pΔV…(2) (1)、(2)から W=-ΔU (3)より、 W=(3/2)×(p1V1 - p2V2) この式に代入でいいかと。ほとんど公式として覚えておいてかまわないです。あと、VaをV1とおいてしまいました;文字は書き換えてやってください;

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