内部エネルギー変化とエンタルピーの問題です

質問

１．理想気体がシリンダーに入れられた系に1.0Paの定圧条件下で2.0calの熱量を与えたところ、体積が2m^3増加した。このときの内部エネルギーの変化を求めよ。ＰＶ仕事は準静的に行われ。エネルギーのロスは全ないものとする。また、1.0Paは1.0N/m^2. 1calは4.2J. 1.0Jは1.0N/mとする。

２．理想気体がシリンダーに入れられた系に1.0Paの定圧条件下で熱を加えたところ、その系にＰＶ仕事を行い、エンタルピーは2.0Ｊ増加。このとき加えた熱量を求めよ。

やり方は分からないので、お願いします。

回答No.1

c80s3xxx · ベストアンサー

教科書通りというレベルですが．

1) 1J = 1.0Nm (N/m ではない．与えられた数値も有効数字が不統一．以下，体積増加も2桁与えられているとして，計算する．
1.0 Pa の定圧条件，準静的に 2.0 m3 の体積増加があったのだから，気体が外部にした仕事は 1.0 Pa × 2.0 m3 = 2.0 J
一方，外部から与えられた熱は 2.0 cal × 4.2 J/cal = 8.2 J
あとは熱力学第一法則．

2) 「その系に」？「その系は」じゃないの？
H = U + PV
定圧下では
ΔH = ΔU + PΔV
右辺第二項は定圧下での体積変化に伴う仕事．第一項は，温度変化に必要なエネルギー．
つまり，ΔH は定圧過程では仕事に使われる分を含めて，正味与えた熱に相当する．

お礼

本当に有難うございます。明日試験があるので、助かりました。