気体の熱力学③（いろいろな変化①）

１．導入

ここまで状態方程式と第一法則を学習してきました。これからは少し細かく見ていきます。

２．いろいろな変化①

ここでは，定積変化・定圧変化・等温変化をみていきます。

定積変化

定積というくらいですから，体積が一定の変化です。
体積が一定であれば，ｐVグラフはｐ軸に平行になることはわかるはずです。
そして，ｐVグラフの面積が気体がした仕事になるので，定積変化のときには気体がした仕事は０ということになります。

定圧変化

圧力が一定のときは，シャルルの法則　V/T＝一定　になります。
ｐVグラフはV軸に平行になり，このときのポイントは， Wout＝ｐΔVと計算できることです。

等温変化

これは少し難しいですかね。まず，温度が一定であれば，内部エネルギーは変化しないので，ΔU=0。
ボイルの法則から，ｐV＝一定なので，反比例のグラフになります。気体がした仕事は面積なので実際に計算するのは積分になります。ですので高校生は，第一法則　Qin＝０＋Wout　から間接的に求めます。

ｐVグラフでは温度は示されていませんが，
原点から離れた点の方が温度は高い！
（正確には，原点から離れた反比例のグラフほど温度は高い！）

３．問題演習

では，問題を解いてみましょう。

※等温・定圧・定積の循環過程で，Qin，ΔU，Woutのプラスマイナスをきく問題を行いました。

もう1問，2000年のセンター試験の問題を解きました。（これは時間がかかった）

４．まとめ

今日は，定積・定圧・等温変化をみてきました。次回は熱効率を学習します。

授業を終えて。。。
ｐVグラフを与えた問題はできるが，文章から状態を読み取るのがみんな苦手。