高校物理
5分で解ける！inとoutの関係、断熱変化に関する問題
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この動画の問題と解説
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解説
これでわかる！
練習の解説授業
inとoutの関係に注意
熱力学第一法則 より、
Qin=ΔU+Wout
です。 断熱変化 なので、 吸収熱Qin=0 となりますね。また、与えられているのはWin=30[J]です。Wout=-Winと変形することに注意してください。
答え
気体の温度は内部エネルギーに比例
内部エネルギーの変化は30[J]とわかりました。＋の値なので、エネルギーは増加しています。内部エネルギーと温度は 比例関係 にありましたね。内部エネルギーが増加すると温度も 上昇 します。
答え
この関係から、 気体を断熱圧縮すると温度上がる ということがわかりますね。
シリンダーが断熱材でできているので 断熱変化 です。問題文より、気体が外部からされた仕事はWin=30[J]と表すことができますね。これらの情報をもとに、内部エネルギーの変化を求めましょう。