気体のの温度と挙動について

質問

温度の高い気体は上へ、
低い気体は下へ行きますが
次に挙げる実験をした場合、
どのような結果になるのでしょうか。

温度Tの空気中で温度Tの空気の入った容器を静置し、
(容器内外の圧力は同じ)
容器内にどうにかエネルギーを与えて温度T'(>T)にする場合
以下の時どういう挙動を示すか。
ただし容器に重さはないとする。また、容器内外のエネルギーのやりとりはないとする。
(1)容器が伸縮自在の場合。
(2)容器の容積が変化出来ない場合。

解答(上昇する、下降する、変化しない、予測不能)など
理由とともにお願いします。
また問題で定義不足やオカシイ点があれば指摘お願いします。

専門性の高い解答でも大丈夫ですo(・д・+)

回答No.2

ORUKA1951 · ベストアンサー

何かの定義や法則を当てはめようとするから分からなくなるのですよ。
科学は、なぜそうなるかを考察し実験し確かめていく手法のことで、他の科目のように知識ではありません。
　気体や液体と言う流体の中で上下するのは、それと同じ体積の空間にかかる浮力とその空間を占める物体にかかる重力などの力の大小で決まりますよね。
　 ↓
→■←
　↑↑　下の方が大きい

　■
　 ↓重力とか

(1)容器が伸縮自在の場合。
　　質量が変わらないので体積が大きくなる分上向きの力が大きくなる
(2)容器の容積が変化出来ない場合。
　　変化無し

　だとしたら、次の問題も解けますよね。
　変形しない容器に大気より軽い水素をつめます。圧力鎖がる時には気体が通り抜ける小さな穴があいている場合と、水素が逃げないように穴があいていないもの。どちらが上に上がりますか？？

　浮力にしろ。なんにしろ。科学は法則を覚えてそれを当てはめるのではなく、なぜなのかの理由を理解するようにしないと身に付きませんよ。

お礼

遅くなりすみません

なるほどです！
確かに知ってる知識に当てはめていって
混乱していました！ありがとうございます！

回答No.1

doc_somday

(1)容器が伸縮自在の場合。
元々の気体の物質量に変化がなく温度が上がるので、外部に向かって仕事をし≡膨張し、結果として密度が下がるため上昇します。

(2)容器の容積が変化出来ない場合。
何も出入り出来ないので、いつまでもそこにいます。つまり変化はありません。

お礼

遅くなりすみません

簡潔でわかりやすいです！
ありがとうございます！