- ベストアンサー
熱力学 外の気体からされた仕事=中の気体がした仕事?
komakomachiの回答
- komakomachi
- ベストアンサー率23% (18/77)
物理学では基本的にどっちかを正(+)にします なので、-W(外)=W(中)ということは、内側にした仕事が正(+)なんですよね。 だったら外側にした仕事は負でいいですよ。
関連するQ&A
- 気体の仕事について質問です。
高校物理の気体の仕事について質問なんですけど、 周りに物理のことを聞ける人がいないので困ってます>< 圧力(P)一定のもと 気体がされるしごとは W= -P⊿V で-の値で 熱力学第一法則 ⊿U=Q+W の W はされる仕事が+の値を 用いるんですか?
- ベストアンサー
- 物理学
- 高校物理の熱力学について質問です。
高校物理で熱力学についての質問です。 単原子分子なら ΔU=3/2nRΔT となるとならったのですが、 断熱的に微小変化させたとき、気体がする仕事Wについて、 W=pΔVになりますが、このときの温度変化をΔTとすると、状態方程式より W=nRΔTとなりますよね 断熱変化において熱力学第一法則は ΔU=-Wとなるので、ΔU=-nRΔTとなるから、 これは最初のΔU=3/2nRΔTと矛盾しますよね。 これは何がダメなのでしょうか?教えてください!
- ベストアンサー
- 物理学
- 熱力学 理想気体について
こんにちわ、初めて質問します。 「1モルの理想気体で、d'Q=(Cp/R)PdV+(Cv/R)VdP を示せ。」 という問題なのですが、なかなか出来ません。式変形をすれば解けるらしいのですが、状態方程式のpV=nRTから求めていけばいいのか、それとも微小変化に対する熱力学第一法則のdU=d'W+d'Qから求めていけばいいのか…そしてどうやって変形していけばいいのか詰まっています。できれば具体的に教えて欲しいです。お願いします!
- ベストアンサー
- 物理学
- 高校物理、ボイルの法則の実験
まだ初心者で、物理の基本的な知識がないため、変な事を言っているかもしれませんが、どうかお付き合いください。 (教科書とサイトを参考に作ったまとめ文章) 容器に気体を入れ、ピストンを引くと、(=熱を加える)、温度は上昇するが、そのまま放っておくと、熱平衡で一定の温度になるから、気体の温度は変化せず、熱力学第一法則から考えると、Q=⊿U+Wのうち、⊿U(内部エネルギーの変化)は0で、気体に加えた熱量(Q)が全て、気体がする仕事(W)に使われたこととなる。また、このとき、気体の体積が上昇しているから、ボイルの法則より、気体の圧力は減る。 (疑問) (1)まず、温度は上昇すると書いたが、外から熱エネルギーを加えたから、(=ピストンを引いた)、温度は上昇するのか?(減りそう、と思ってしまう。では、ピストンを押すとどうなるのか?) (2)私の考えたまとめの文章の因果関係は正しいでしょうか?
- ベストアンサー
- 物理学
- 熱力学第一法則について
物理が苦手です。よろしくお願いいたします。 ・・・ 物理IIの 熱力学第一法則について。 公式 U=Q+W ここで、熱の出入りがない場合は、Q=0 です。 そのとき、U=W です。 また、一方、U=2分の3×nRT です。 ということは、この場合、W=2分の3×nRT になりますよね。 なりますか?この式はまず、成り立ちますか? PV=nRTですから、成り立つならば、W=2分の3×PV になりたちます。 もともと、Wは圧力×体積ですから、 W=P×V ですよね。 すると、二つの式は矛盾します。 どう考えればいいでしょうか?
- ベストアンサー
- 物理学
補足
早速の回答ありがとうございます。質問の仕方が、へたくそでごめんなさい。それは、わかってるんです。 ただ、、-W(外)=W(中)としてしまうと、矛盾してしまう問題があるんです。 例えば、(橋本流にある問題なのですが・・・) 大気圧をP2で、ピストンの問題(摩擦なし)。 最初ピストンを固定しておく(系は断熱の壁で覆われているとする) P1(>P2)、V1、T1 で、ピストンの固定をはずすと、最初大気圧より、圧力が大きかったので、ゆっくりと膨張します。そして、 P2,V2,T2 という状態なる。 このとき気体(内部)がした、仕事を求めたいのですが、その時、、-W(外)=W(中)の関係を使うと、害気圧は常にP2だから、W(外)=-P2(V2-V1)ですよね。だから、答えはW(中)=P2(V2-V1)となってしまいます。 でも、実際の答えは、 W(中)=2/3(P2V2-P1V1)となります。(Q=0より、ΔU=Wから簡単に求まる。)