質問: 高専物理(熱)の問題です。 高専物理(等速円運動)の問題です。 という質問をした者です。 こちらも同様に課題で、冬季休業のため、先生に質問できません。 どなたか親切な方、よろしくお願いします。 なめらかに動く軽いピストンが付いたシリンダーの中に、分子の数が6.0×10(23乗)個の理想気体が閉じ込められている。閉じ込められた気体の内部エネルギーが4.2×10(3乗)jのとき、次の各問いに答えよ。ただし、ピストンとシリンダーの壁は熱を通さないものとする。 (1)容器に閉じ込められた気体分子1個あたりの平均運動エネルギー (2)ピストンを押して気体を圧縮したところ、気体の内部エネルギーは6.3×10(3乗)jになった。 このとき、ピストンを押す力が気体にした仕事は何jか。 (3)(2)の圧縮を行った後、閉じ込められた気体の絶対温度は、最初の温度の何倍か。
回答: (1) (内部エネルギー)=(全分子数)×(平均運動エネルギー) これに問題文の値を代入して解く。 (2) (内部エネルギーの変化)=(外力からされた仕事)+(外部に放出した熱) 今熱の出入りはないので内部エネルギーの変化がそのまま求める仕事。 (3) (理想気体の内部エネルギー)∝(絶対温度) という比例関係式を用いる。