熱力学の基礎について教えて下さい。

質問

熱力学の基礎について教えて下さい。

シリンダ－ピストンにおいて、シリンダ内は空気で理想気体。

空気の質量m:1.16[kg]
初期温度T:300[K]
初期圧力P：0.1[MPa]
ガス定数R:287[J/(kg・K)]

の時、空気の体積を求めよ。

という問題で、

PV=mRT
V=(mRT)/P
=1.16×287×10＾-3×300/（0.1×10＾3）
=0.999[m^3]

となるそうなのですが、この導出過程で

(1)なぜmを用いるのか？（1ではないのか？）
(2)287×10＾-3の単位は何なのか？
(3)(2)に関連して答えの単位の導出過程が分かりません。

以上、初歩的なことかもしれませんが、よろしくお願いします。

回答No.1

carvelo · ベストアンサー

(1)なぜ１だと思ったのですか？ mの代わりに１を用いた場合に何が求まるのか考えてみましょう．

(2)(3)[kJ/(kg・K)]です．式中で圧力を0.1×10^3というように[MPa]から[kPa]に変更しているので，それに合わせたのでしょう．因みに，[J]は[Pa]を使うと[Pa・m^3]と書けます（[Pa]と[J]をそれぞれ[N]と[m]を使って書いてみれば分かります）．
個人的には，圧力を[MPa]から[Pa]に変更して，ガス定数はそのまま使う方が分かりやすいと思いますが．

お礼

回答ありがとうございます。非常に分かりやすかったです。