質問: 物理の熱の分野でわからない問題があるのですが・・ 問題:1molの理想気体に対して、準静的過程で図のようなサイクルを行う。 (i)a→b:断熱圧縮、(ii)b→c:藤温膨張、(iii)c→a:定積変化 状態aの体積と絶対温度はそれぞれv1、t1、状態bの体積と 絶対温度はそれぞれv2、t2、状態cの体積と絶対温度はそれぞれ v1、t2である。 (1)断熱過程(i)で気体が外部から受け取る熱量qiはいくらか。 (2)等温過程(ii)で気体が外部にする仕事wii、および外部から 受け取る熱量qiiを求め、それぞれ気体定数r、t1、t2、v1、v2の 中から適当な記号を用いて表せ。 (3)定積過程(iii)で気体が外部にする仕事wiii、および外部から受け取る熱量qiiiを求め、それぞれ定積モル比熱cvか(1molの気体を体積を一定にして温度1kだけ上昇させるのに必要な熱量)、t1、t2、v1、v2の中から適当な記号を用いて表せ。 このような問題なんですけど、どなたかわかる方お願いします。
回答: マルナゲのようなのでヒントだけ (1) 断熱過程とはどういう過程ですか? (2) 気体が外部にする仕事は ∫ p dv です。状態方程式を使って p を他の量で表すと、積分を実行できるようになります。 外部から受け取る熱量については、熱力学第一法則(エネルギー保存則)から求められます。等温過程では理想気体の内部エネルギーが変わらないことを使ってください。 (3) 仕事については上記参照。 いまの場合は定積変化なので、外部から受け取る熱量は定積比熱から求められます。符号に注意しましょう。