物理の問題です。

質問

大学の物理(熱)の問題が解けなくて困っています。二つほど問題があります。

○与えた熱量の1/6を有用な仕事に変えることが出来る可逆機関がある。
　低温熱源の温度を65℃下げるとその効率は2倍になる。二つの熱源の温度を求めよ。
　【ヒント】効率η＝1/6

○一定温度(300K)のもとで、1molの理想気体の体積を20.0Lから10.0Lに準静的に圧縮した。　　気体の内部エネルギーとエントロピーの変化を求めよ。ただし、R＝8.31J/(K・mol)とする。
　【ヒント】体積変化を伴うエントロピー変化

人に聞けは無しのことで、親切な方、詳しい解答を宜しくお願い致します。

回答No.2

rnakamra

#1のものです。

> いまいちピンと来ませんでしたのでお手数ですが、式等もお願いします。

#1の答えで何がピンと来なかったのでしょうか。
これで解けない、ということでしたがこれは勉強不足としかいいようがありません。
これ以上のことは必ずテキストに記載されていますし講義でもやっているはずです。
解け、というのであればお断りします。ここで式を出すことはあなたのためになりません。式を書いてわかったつもりになるのであればむしろより深い理解を妨げたというマイナスの効果しかありません。
#1で書いたことからあとのことは必ずテキストに書いてあります。まずはそこを熟読することをお勧めします。

お礼

分かりました。もう一度考えて頑張って解いてみます！
親切に有り難う御座いました！

回答No.1

rnakamra

> ○与えた熱量の1/6を有用な仕事に変えることが出来る可逆機関がある。
>　低温熱源の温度を65℃下げるとその効率は2倍になる。二つの熱源の温度を求めよ。

可逆機関であることが重要。
可逆機関の効率ηは同じ熱源で動くカルノーサイクルの効率と等しくなります。
カルノーサイクルの効率は二つの熱源の絶対温度TH,TLであらわすことができることはご存知でしょうから、後はTH,TLについて式を二つ立てればよいでしょう。

> ○一定温度(300K)のもとで、1molの理想気体の体積を20.0Lから10.0Lに準静的に圧縮した。　
>　気体の内部エネルギーとエントロピーの変化を求めよ。ただし、R＝8.31J/(K・mol)とする。

内部エネルギーの変化⊿Uについては理想気体というものを理解していればすぐにわかるはずです。
この圧縮過程における気体の体積Vと圧力pの関係式を求めましょう。状態方程式から得ることができます。この過程で気体が行った仕事Wは
W=∫[20.0L→10.0L]pdV
で求められます。
⊿UとWがわかれば気体に流入した熱量Qがわかります。等温過程でのエントロピー変化⊿S=Q/Tからエントロピー変化が得られます。

補足

解答有難う御座います。ちなみに一つ目の問題の答えは325Kと390Kで二つ目の問題の答えは内部エネルギーの変化なしとエントロピー変化　-5.76J/K(減少)。
いまいちピンと来ませんでしたのでお手数ですが、式等もお願いします。