【小テスト】気体の状態変化〜その2〜

Googleフォームで公開中の『スマホでできる小テスト』の解説ページです。一度解いてみてからの学習に活用してください。

今回は気体の状態方程式変化です。
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小テストその2はその1の再試験用のテストです.
まだ受験していない人はその1から受験しましょう.

問題1 定圧変化

次の操作をしたときにおこる変化で、定圧変化のものを全て選べ。

ア. なめらかに動くピストンで区切られた密閉された容器内で、片方の空間を温めた。

イ. なめらかに動くピストンを備えたシリンダーを鉛直において気体を閉じ込め、ピストンの上におもりを乗せたところ、体積が小さくなった。

ウ. (イ)の後のシリンダーを加熱したところ、体積がおおきくなった。

エ. なめらかに動くピストンを備えたシリンダーを水平において気体を閉じ込め、加熱したところ、体積が大きくなった。

オ. 気球の中の気体を温めた。

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解答 ウ、エ、オ

問題2 熱力学第一法則

次の操作を行ったとき、以下の気体に与えられる熱量Qin、気体の内部エネルギーΔU、気体がする仕事Woutが、正の値のものは『+』、負の値のものは『-』、変わらないものは『0』と答えよ。

ア:断熱材でできたピストン付シリンダーのピストン上部に、おもりをのせたときのシリンダ ー内の気体について。

イ:なめらかに動くピストンで区切られて密閉された断熱容器内で、片方の空間 A に熱を加え たときの、空間 A の気体について。

ウ:イの変化での、空間 B の気体について。

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解答

ア:Qin  0 、ΔU:+  Wout:-
イ:Qin  + 、ΔU:+  Wout:+
ウ:Qin  0 、ΔU:+  Wout:-

問題3 PVグラフの面積①

以下の P-V グラフで示される、A~E の状態の気体を、 温度が高い順に>、=を用いて並べ替えよ。

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解答 C > B > D = E > A

問題4 PVグラフの面積②

以下のPVグラフで示される6つの状態変化A~Fを、気体のした仕事が大きい順に>、=を用いて並び替えよ。ただし、正負があるときは、正の値 > 0 > 負の値 という大小関係とする。

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解答 C > D > A > B(0) > F > E

問題5 熱サイクルでのトータルの仕事

下図の熱サイクルにおいて、1サイクルでの正味の気体の仕事量が正なら『+』、負なら『-』、0なら『0』と答えよ。

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解答 ー (負)

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