物理 熱、気体、圧力

質問

シリンダーにストッパーがついていてその上にピストンが付いているときは、ゆっくりとシリンダーの中の気体を暖めたときにピストンが上に上がって行くときは圧力は一定にならないのは最初にストッパーでピストンを支えている分だけピストンの重力を考えなくて良いからですよね？
つまり大気圧と気体の圧力がつりあっているからですよね？

回答No.2

hitokotonusi · ベストアンサー

大気圧＋ピストンの重力と、気体圧力＋ストッパーからの抗力が釣り合っているからです。気体圧力が上がるとストッパーの抗力が小さくなることで調整できるので、はじめは気体圧力が上がってもピストンは動きません。ストッパーの抗力が０になって釣り合いが保てなくなるとピストンは上がり出します。

お礼

御返答有難うございます

補足

つまり最初のストッパーが上がっていないときの気体の圧力よりピストンが上がって移動が止まった後の気体がピストンを押し上げる圧力では移動後の気体がピストンを押し上げる圧力の方が大きいという事ですよね？

回答No.4

kaminari5656

＞ストッパーの抗力は無くなるので大気圧とシリンダーの重力を合わせた力を
＞ピストンを押す力とがつりあるわけだから

日本語がおかしいのはタイプミスだと好意的に解釈するとして、釣り合うとは
限らないぞ。今回は近似の話は出ないのか？

お礼

御返答有難うございます

補足

ピストンが移動し始めて止まったとき、ピストンに働く力は大気圧とピストンの重力を合わせた力とピストンを下から押し上げる気体の圧力がつりあっています
最初のピストンが移動する前ではピストンにかかる重力と大気圧を合わせた力とストッパーの抗力とピストンを下から押し上げる圧力の和がつりあっています、ピストンが移動するとストッパーの抗力は無くなり、つりあって止まるという事はピストンを上から押す力は移動前と同じ大気圧とピストンの重力の和なのでピストンを下から押し上げる気体の圧力は移動後の方が大きいと分かります

回答No.3

kaminari5656

＞だからストッパーが上がっていくと
ストッパが動くとは知らなかったよ。

お礼

御返答有難うございます

補足

ピストンが動くです

回答No.1

kaminari5656

＞つまり大気圧と気体の圧力がつりあっているからですよね？
これはピストンがどんな状態にある時のこと？

（１）ピストンがストッパを離れて上に移動しているとき
ピストンの質量があるのだから、大気圧とシリンダの内圧は
当然釣り合わない。

（２）ピストンがストッパに接しているとき
ストッパがピストンを支える力と、ピストンにかかる重力が等しいとは限らない。
従って、大気圧とシリンダの内圧が釣り合っているとは限らない。

お礼

御返答有難うございます

補足

>大気圧とシリンダの内圧は当然釣り合わない。
ストッパーがあるときは大気圧とピストンの重力を合わせた力がストッパーの抗力と気体がピストンを押す圧力を合わせた力がつりあっていたわけですよね
だからストッパーが上がっていくとストッパーの抗力は無くなるので大気圧とシリンダーの重力を合わせた力をピストンを押す力とがつりあるわけだから最初の気体の圧力より後の気体の圧力の方が大きいと言うわけですよね？