平成28年度　課目Ⅱ　問題4-2) - バカなりに理解したエネルギー管理士　熱の解説

課目Ⅱ 問題4-2)について解説します。

問題文や図は、最小限の簡略化した

記載に留めますので、

参考書や過去問をご覧になりながら

解説を見ていただくことをお勧めします。

※過去問は以下のURL先から無料で
ダウンロードできます。

【問題4】
【問題4の条件】
・断面積sのピストンシリンダ系
・シリンダ内は理想気体
・ピストンは可逆的に動ける
・質量m、比熱比κ、定圧比熱Cp、定容比熱Cv、
気体定数R、とする

・圧力P、温度T、体積V、
添字0～3は状態0～3の各状態を表す。
添字eは周囲環境を表す。
・周囲環境はピストンの状態に関わらず一定
・P0=Pe、T0=Te
(初期状態(添字0)では圧力と温度が
周囲環境(添字e)と等しい)

【問題4-2)の条件】
・初期状態(状態0)のシリンダ内気体に
1)と同じ熱量Qを供給
・ピストンが移動しないように、
膨張しようとする力に応じた力F2を加えた
・体積V0は変化せず、温度、圧力は変化した
・この状態を状態2とする

状態0から状態2の変化は、
P0→P2、T0→T2、x0=x2、V0=V2
(等容変化)

【2)-4解説】

ΔT(=T2－T0)を求める式を求める。

等容変化なので、
等容比熱を利用して、

Q=mCvΔTより、

ΔT=Q/(mCv)となる

【2)-5解説】

ΔP(=P2-P0)を求める式を求める

PV=mRT、V0=V2より

・P0 V0 =mRT0…式1
・P2V2=mRT2…式2

式1－式2より

ΔPV0=mRΔT

ΔP=mR ΔT/V0となる

以上、

平成28年度　課目Ⅱ　問題4-2)の解説でした！