ひたすら受験問題を解説していくブログ
スポンサーサイト
上記の広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。
新しい記事を書く事で広告が消せます。
東京大学2017年前期物理第3問
todai_2017_phy_q3_1.png
todai_2017_phy_q3_2.png
todai_2017_phy_q3_3.png
todai_2017_phy_q3_4.png

解説

第一法則になれていれば計算をあまりしなくてもいい感じです。

I
(1)
外圧にバネの伸びL/2分の圧力が加わります。温度の方はこの過程ではモルが一定なので状態方程式から処理します。
todai_2017_phy_a3_1.png

(2)
温度が出ているので温度で行きたいですが,使って良い文字にT系統が入っていないので,Δ(PV)でいきます。単原子理想気体なので,
todai_2017_phy_a3_2.png

(3)
第一法則で考えます。捉え方として,仕事分は大気圧に対する仕事とバネに対する仕事に分けてやり,バネは弾性エネルギーに変換されていると考えるといいでしょう。積分してもいいですけど。
todai_2017_phy_a3_3.png

II
真空中への膨張は仕事をしません。また,熱の放出もないので第一法則より内部エネルギーは一定です
todai_2017_phy_a3_4.png

III
体積一定で仕事をしておらず,圧力がP1になるまで加熱なので,
todai_2017_phy_a3_5.png

【別解答】はじめから
はじめから考えて立式すれば,
todai_2017_phy_a3_6.png

となれるのでIIの設問は無駄ですね。

IV
(1)
要するにAとB両方のエネルギー変化なので,分ける必要がありません。結局圧力は両方ともP1なので,さっきと同じです。
todai_2017_phy_a3_7.png

(2)
全体で考えれば内部エネルギーに消えただけで外に仕事はしていないので,Q2=Q1

【IV別解答】個別に(センスを感じないですが)
(1)
todai_2017_phy_a3_8.png

(2)
無理やり積分で行きます。Q=ΔU+PΔVなので,PをVというか長さ(xとします)の関数で表せれば求められます。Aは断熱膨張なので,
todai_2017_phy_a3_9.png


東京大学2017年前期物理に戻る
スポンサーサイト

テーマ:大学受験 - ジャンル:学校・教育

コメント
コメント
コメントの投稿
URL:
本文:
パスワード:
非公開コメント: 管理者にだけ表示を許可する
 
トラックバック
トラックバック URL
http://jukenkaisetsu.blog.fc2.com/tb.php/670-b89542a9
この記事にトラックバックする(FC2ブログユーザー)
トラックバック
上記広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。新しい記事を書くことで広告を消せます。