【高校物理】一定量の理想気体の状態変化における、圧力pと体積Vの関係を示す。状態Aの温度は1.5✕10^2Kである A→B, B→Cの状態変化をそれぞれ何というか状態B、Cの温度はそれぞれいくらか。 - 質問解決D.B.(データベース)

【高校物理】一定量の理想気体の状態変化における、圧力pと体積Vの関係を示す。状態Aの温度は1.5✕10^2Kである A→B, B→Cの状態変化をそれぞれ何というか状態B、Cの温度はそれぞれいくらか。

問題文全文(内容文):
図は、一定量の理想気体の状態変化における、圧力pと体積Vの関係を示す。
状態Aの温度は1.5✕10^2Kである。
(1) A→B, B→Cの状態変化をそれぞれ何というか。
(2)状態B、Cの温度はそれぞれいくらか。
(3) 気体が外部に仕事をするのはどの過程か。また,その仕事はいくらか。
(4) 状態A,B,Cのうち、気体中の分子が最も激しく運動しているのはどれか。理由とともに示せ。
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問題文全文(内容文):
図は、一定量の理想気体の状態変化における、圧力pと体積Vの関係を示す。
状態Aの温度は1.5✕10^2Kである。
(1) A→B, B→Cの状態変化をそれぞれ何というか。
(2)状態B、Cの温度はそれぞれいくらか。
(3) 気体が外部に仕事をするのはどの過程か。また,その仕事はいくらか。
(4) 状態A,B,Cのうち、気体中の分子が最も激しく運動しているのはどれか。理由とともに示せ。
投稿日:2026.01.24

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問題文全文(内容文):
図のように、なめらかに動くピストンのついたシリンダー内に、n[mol]、温度T_0[K]の単原子分子からなる理想気体が入っており、ピストンは図の位置で静止している(状態1)。シリンダーにはヒーターが備えられており、気体の温度を調整することができる。外部の圧力は一定とし、気体定数をR[J/(mol・K)]とする。ストッパーでピストンを固定し、ヒーターから熱量を与え、気体の温度をT_0[K]から4T_0[K]に上昇させた。
(1)気体がヒーターから得た熱量は何Jか。
(2)(1)の結果から、理想気体の定積モル比熱C_V[J/(mol・K)]を求めよ
次に、気体を状態1にもどし、ピストンの固定を外した。その状態で気体の温度をT_0[K]から4T_0[K]に上昇させると、気体はゆっくりと膨張した。
(3)気体の内部エネルギーの増加量、気体が外部にした仕事はそれぞれ何Jか。
(4)気体がヒーターから得た熱量は何Jか。
(5)(4)の結果から、理想気体の定圧モル比熱C_P[J/(mol・K)]を求めよ。
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