またまたすみません。 法政大学デザイン工学部2008年2/14実施の物理の過去問です。

質問

「1モルの単原子分子理想気体の状態をA→B→C→Aと変化させた。A→Bは定積、B→Cは圧力と体積の関係が直線で表される変化である。理想気体の気体定数をR、定積モル比熱を1.5R、定圧モル比熱を2.5Rとする。状態Aのときの温度をTaとする。
A→Bの変化で気体が外部から与えられた熱量をQ1をR、Taで表すと[?]となる。」

という問題で、解答には
「定積変化なので
Q1=2.5R(TbーTa)=2.5RTa
(∵Tb=2Ta)」
と書いてあったんですが、
このときは与えられた熱量って内部エネルギーの変化だけでいいんですか?
定積変化ではないので外部にした仕事ΔWも必要な気がするのです!
教えてください。

回答No.1

T-gamma · ベストアンサー

まず
＞A→Bは定積
は
A→Bは定圧
の誤りと思って回答します。

＞与えられた熱量って内部エネルギーの変化だけでいいんですか?

よくありません。
まず仰る通り
Ｑ＝ΔＵ+Ｗ（Ｗ：は気体のした仕事）
です。（最後に書いていますがΔＷとは書かない方がいいです）
また、
「1モルの単原子分子理想気体」ですから
ΔＵ＝1.5RΔT
定圧ですから
Ｗ＝pΔＶ＝nＲΔＴ
（pV=NRTより）

そのため、
Ｑ＝ΔＵ+Ｗ＝1.5RΔT＋nＲΔＴ＝2.5RΔＴ
です。

ただ、このように間接的にとかなくても
Cp=2.5R
が与えられてるのですから、
定圧条件で
Ｑ＝CpΔＴ＝2.5RΔＴ
と解答ではしているのだと思います。この右辺は上記した通り、内部エネルギーのみの変化ではありません。

p.s.あまりΔＷという表記はしないほうがいいと思います。大学の先生も（古い人ほど）書かれており、入試問題でも表記されることもあるので、減点はないはずですが理解の妨げになります。
熱量や仕事は変化する値（状態量）のではいためΔＱやΔＷではなく、ＱやＷと表記します。

お礼

あっそっか！
いま回答を頂いてから参考書を見直したら
“何変化（定圧、等温、断熱、定積・・・・）であっても、内部エネルギーＵにはＣv（定積モル比熱）を用いること”
って太字で書いてありました。
よく考えて質問したつもりでしたが、見落としていました。
もっと考えてから質問するように心がけます。
すみませんm(_ _)m
単純に質問文は間違えました。