ボイルシャルル

質問

樹脂で作られた気密状態のBOXを外部雰囲気を27℃から85℃に変化させてBOX内の温度も85℃になったとき、
BOX形状（体積）がほとんど変化しない状態ではボイルシャルルの法則よりBOX内の圧力は
約1.2倍になっていると思っています。
そのとき圧力が約1.2倍になっているのでBOX内の温度はBOX外部雰囲気温度の85℃より
上昇しているのでしょうか？

教えて下さい。宜しくお願いします。

回答No.4

naniwacchi · ベストアンサー

熱力学の第1法則をチェックされることをお奨めします。

ΔＱ＝ΔＷ＋ΔＵ
ΔＱ：与えた熱量、ΔＷ：外部にした仕事、ΔＵ：内部エネルギーの増加量

いまの問題では、ΔＷ＝０となりΔ内部エネルギーの増加に費やされていることになります。
内部エネルギーは気体分子の運動エネルギーですので、
温度が上がる
⇒内部エネルギーが大きくなる
⇒気体分子の運動が激しくなる
⇒ＢＯＸ内壁への衝突も激しくなる
⇒気圧が上がる
の構図でＯＫだと思います。

＞「ＢＯＸ内の温度も８５℃になったとき」
十分時間が経ったということを表そうとしているとは思うのですが。

お礼

考えがすっきりしました。第一法則を確認します。
ありがとうございました。

回答No.3

hitokotonusi

＞外部雰囲気を27℃から85℃に変化させてBOX内の温度も85℃になったとき、

と、ご自身で外部も内部もどちらも85度だと書かれていますが？
ご質問の意図がわかりません。

回答No.2

jamf0421

もし、外界と熱の出入りがないようにして、ガスを圧縮（断熱圧縮）すれば、昇圧とともに温度があがります。これと混乱がありませんか。理想気体の断熱可逆膨張ならば
投入された仕事(w)=内部エネルギー上昇(ΔU)
の関係になり、その値はCvΔTになります。
今回やったことは体積一定の下での昇温で、実験者が決めて27℃から85℃に上げたのです。ガスに対して仕事が投入されていなくて、熱をもらっています。そして
貰った熱（Q)=内部エネルギー上昇(ΔU)
になり、その値はCvΔTにはなっています。

お礼

想定結果を求めて、なんとか温度上昇しないか考えていたため、いろいろ混同していました。
ありがとうございました。

回答No.1

noname#160321

>外部雰囲気を27℃から85℃に変化させて
内部も同じ温度になっていなかったら「恐い」と思いませんか？
もし「外部雰囲気を27℃から85℃に変化」させたとき内部が85℃を超えていたらそこからエネルギーを取り出せます。それは明らかに熱力学第二法則に反しています。
なお圧力変化によるエネルギーはまた別なのでそれと混同しないで下さいね。

お礼

そうですね、一人で考えていて混乱していました。
頭がすっきりしました。ありがとうございました。