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問1の解答・・・P= {(PC - PB)/(VC - VB)}V + (PBVC - PCVB)/(VC - VB)
上の式は (VC - VB)P = (PC - PB)V + PBVC - PCVB のように表わすこともできる。
ヒント
●B → CではVに対してPは直線的に変化。
●座標(X, Y)において, 直線の式は一般に次のようになる : Y = AX + B ただし,
Aは直線の傾き, BはY軸の切片を表わす。
問2の解答・・・T= [(VB - VC)/{(PB - PC)nR}]P2 + [(PBVC - PCVB)/{(PB - PC)nR}]P
上の式は (VB - VC)P2 + (PBVC - PCVB)P + (PC - PB)nRT= 0 のように表わすこともできる。
ヒント
●理想気体の状態方程式を使って体積Vを圧力Pと温度Tの式(V=nRT/P)に変え, 問1の答の式のVのところに代入する。
●理想気体・・・ボイルの法則とシャルルの法則(またはゲーリュサックの法則)に従う気体で,
次の(1)と(2)の条件に合う気体は理想気体に近いものになる。
(1)高温・低圧の状態・・・P → 0.
(2)希ガスのヘリウム単原子分子のように他の粒子とほとんど相互作用のない粒子.
問3の解答・・・P = 1.70 ×105 (Pa) T = 400 (K)
ヒント
●B → Cにおいて, (1)圧力Pと温度Tに関する式を圧力Pの2次方程式に変換する。
(2)圧力Pの2次方程式の解を求める。
●D → Eにいて, 圧力Pと体積Vを双曲線的に変化させるということは, 圧力Pと体積Vの積が一定であることをを意味する。 PV
= nRT = 一定
問4の解・・・TA=100 (K) TD=400 (K) TE=400 (K)
ヒント
●理想気体ではボイル・シャルルの法則が成立: PV/T = 一定。