熱力学

質問

5.0kgの理想気体が、一定圧力0.12Mpaのもとで、温度250Kから300Kに
加熱されるとき、周囲に成す仕事を計算しなさい。
ただしガス定数を296.8J/(kgK)とせよ。

理想気体の状態方程式を用いて導くと思うのですが
導き方がよくわからない状況です。
やりかたが間違っていたら、指摘していただくとありがたいです。
お願いしますm(__)m

回答No.2

T-gamma

横から失礼します
ようは左辺と右辺の単位が同じであればいいんです。
圧力でPa 体積でm^3　質量でkg 気体定数でJ/kgK 温度でK
なら、左辺はPa×m^3=J(mado-vistaさんの回等を参考して下さい) 右辺もkg×J/kgK×K=Jとなり、両方ともJです。
また、 圧力でkPa 体積でm^3　質量でkg 気体定数でkJ/kgK 温度でK
なら、左辺はkPa×m^3=kJ 右辺もkg×kJ/kgK×K=kJとなり、両方ともkJとなり、問題ありません。
ただし、圧力でkPa 体積でm^3　質量でkg 気体定数でJ/kgK 温度でK
としてしまうと、左辺はkPa×m^3=kJ 右辺はkg×J/kgK×K=Jとなり一致しないので式は成立しません。
とりあえず、これを参考にまた自分で考えてみてください。

回答No.1

noname#43576

ヒント

定圧変化時の仕事を求めるので、
（求める仕事）＝0.12Mpa×（体積変化量）で仕事が導けます。理想気体の状態方程式はもちろん使います。

（補足）
（圧力）×（体積変化）＝Pa×m^3＝N/m^2×m^3＝Nm＝J
よって（圧力）×（体積）は仕事を表します。

お礼

返信ありがとうございます。
まずpV=mRTで加熱される前と後の体積を求めて変化をだして
圧力と掛け合わせるということでいいでしょうか。
そこで質問なのですが、
pV=mRTとおくとき
0.12Mpa・V＝5.0kg×296.8J/(kgK)×250K　で
圧力は0.12×10^6paと計算するべきなのでしょうか？
それとも0.12×10^3Kpaとして計算するべきなのでしょうか？？
ここらへんのことがよくわかりませんm(__)m
ちなみに、気体定数が296.8J/(kgK)ではなく296.8kJ/(kgK)だったときの場合はどのようにすればよいでしょうか？？
質問ぜめですみません。