物理前期期末テスト

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿テスト範囲
問題集
280/281/286/287/288/290/290
教科書
77〜86
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
問題で使う公式集
W=Fxcosθ
熱効率:⊿Q/Q
PV=nRT
Cp=Q/n⊿T
気体が外部になした仕事:P⊿V
気体の内部エネルギー:Q-P⊿V
W=P⊿V
⊿U=n3/2R⊿T
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
280
気体に100 calの熱量を与えたところ、膨張して外部に50Jの仕事をした。 気体の内部エネルギーの増加は何Jか。

使う知識一覧
4.2J/cal

281
シリンダー内の気体を、ピストンに20Nの力を加えて0.3m圧縮したこのとき、外部に熱が逃げないとすると、気体の内部エネルギーの増加は何Jか？

使う知識一覧
W=Fxcosθ

286
気体に200 calの熱量を与えたところ、100Jの仕事をした。 このとき、熱効率は何％か。 ただし、熱の仕事当量を4.2J / calとする。

使う知識一覧
4.2J/cal
熱効率:⊿Q/Q

287
圧力1.5気圧、温度31℃、体積2.49の気体がある。 いま外部から熱を与えて圧力一定のまま温度を45℃にまで上げた。 つぎの問に答えよ。 ただし、この気体は理想気体とする。
（1）この気体のモル数はいくらか

使う知識一覧
PV=nRT
１気圧=101325Pa
1l=0.001m^3

（2）温度上昇の過程で気体が外部になした仕事はい　　
　　  くらか。

使う知識一覧
気体が外部になした仕事:P⊿V
PV=nRT
１気圧=101325Pa
1l=0.001m^3

（3）気体の定圧モル比熱が4.5cal /℃・molのとき、  　　  外部から与えた熱量を求めよ。

使う知識一覧
Cp=Q/n⊿T
Cp:定圧モル比熱

288
なめらかに動くピストンのついたシリンダー内にある圧力1.0×10 Paの気体に100calの熱量を与えたら、気体の体積は圧力を一定に保ったまま2.0×10m²膨張した。 熱の仕事当量を4.2J / calとして、つぎの問に答えよ。
（1）気体が外部にした仕事は何Jか。

使う知識一覧
気体が外部になした仕事:P⊿V

（2）気体の内部エネルギーの増加は何Jか。

使う知識一覧
気体の内部エネルギー:Q-P⊿V

290
ヘリウムの気体2.0molの温度を10K高めるのに必要な熱量は何Jか。 つぎの二つの場合について計算してみよ。 ただし、定積モル比熱を12.5J /（mol・K）、定圧モル比熱を20.8J /（mol・K）とする
（1）気体の体積を一定にして温度を上げる場合。

使う知識一覧
Cv:定積モル比熱

 （2）気体の圧力を一定にして温度を上げる場合。 

使う知識一覧
Cp:定圧モル比熱

292
温度273K、圧力1013hPaのヘリウム1molを、圧力を一定にして熱したところ体積が3.2×10m²増加した。 ヘリウムの定圧モル比熱を20.8J /（mol・K）として、つぎの問に答えよ。
（1）ヘリウムの温度は何Kか。

使う知識一覧
PV=nRT

（2）ヘリウムに与えた熱量は何Jか。

使う知識一覧
Cp=Q/n⊿T

【問】シリンダーに閉じ込められた0.30Lの体積の気体を、平均圧力2.0×105 Paで0.10Lの体積になるまで圧縮した。 気体にした仕事を求めよ。

使う知識一覧
W=P⊿V

【例題】0.10mol、300Kの単原子分子の理想気体に体積を変化させずに300 calの熱を加えた。 加熱後の気体の温度を求めよ。

使う知識一覧
⊿U=n3/2R⊿T

【例題】0.10mol、300 K、圧力1.0×105 Pa、体積2.5×10-3m²の単原子分子の理想気体を、圧力一定に保ちながら、温度を1300Kまで上げた。 加えた熱量を求めよ。

使う知識一覧
Cp=Q/n⊿T

【例題】0.10mol、300Kの単原子分子の理想気体を急激に（断熱的に1000Jの仕事を加えて圧縮した。圧縮後の気体の温度を求めよ。

使う知識一覧
⊿U=n3/2R⊿T