【演習】P-Vグラフと気体のする仕事

物理【熱】第9講『P-Vグラフと気体のする仕事』の講義内容に関連する演習問題です。 講義編を未読の方は問題を解く前にご一読ください。

P-Vグラフと気体のする仕事「気体がした仕事」というのは，問題を解く上でかなり重要な要素です。今回はその求め方を学びましょう。...

問題

[Level.1]
一定の圧力1.2×10⁵Paを保ったまま気体を熱したところ，気体は4.0×10^-4m³だけ膨張した。 気体がした仕事を求めよ。

[Level.2]
以下の（a）〜（f）に示すような気体の状態の変化（A→BまたはA→B→C→A）のうち，気体が外部に仕事をしたものをすべて選べ。

[Level.3]
前問の選択肢（f）について，AB間，BC間，CA間に気体が外部にした仕事は何Jか。 また，1サイクルで気体が外部にした仕事は何Jか。

この下に答えを載せていますが，まずは自力で考えてみましょう。

答え

[Level.1]
48J

[Level.2]
（a）,（c）,（f）

[Level.3]
AB間：3.0×10²J
BC間：−2.1×10²J
CA間：0J
1サイクル：90J