問題 2
圧力 、絶対温度 の単原子理想気体1 molを、圧力一定でゆっくり まで加熱する。状態方程式は （ は気体定数）で、巨視的運動・位置エネルギー変化は無視する。気体がする仕事と流入熱を正とする。(a) 体積変化と仕事を求めよ。(b) 内部エネルギー変化を求めよ。(c) 吸収熱と熱仕事比を求めよ。なお、各量は問題文の符号規約に従って表し、単位と物理的に許される範囲を明記する。前の小問で求めた結果は後の小問に用いてよい。 解答では各段階の物理法則と符号を明示し、求めた式の単位が対象量に一致することを確かめる。与えられた理想化以外の効果は考慮せず、記号は本文で定義した意味のまま用いる。極限や対称性がある場合は、結果がその条件に合うかも確認する。 解答の途中で定義した補助量は、最終的な答えを示す際に元の記号へ戻して整理する。各小問で指定された条件を取り違えず、初期状態と終状態、または原因と結果を区別して記述する。
problems.proof.stepOf
problems.proof.analysis
熱量を等圧仕事で割ると が消えて となる。1 molについて はエネルギーなので各量の単位はジュールである。
problems.proof.pitfall. 符号規約を一貫させる。気体のする仕事を正とするなら であり、 ではない。