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京大物理'11年[3]検討

京大物理'11[3]検討

[3](解答はこちら) 単振動がからむ気体の総合問題ですが、前半は基本問題、(2)で空気バネの単振動を扱います。難しそうに見えますが、しばしば難関大の入試問題で見られるテーマです。本問は、断熱変化での単振動ですが、ポアッソンの関係式に問題文中の近似公式を適用すれば、単振動の運動方程式が得られます。なお、東大'96年前期[3]で、断熱変化と等温変化とで単振動の周期を比較する問題が出題されています。本問問2の解答のは、「は一定である」のの逆数になっていることに注意すれば、比熱比をとして、断熱変化での周期は等温変化での周期の倍になることがわかります。
1で熱効率を求めますが、熱効率は、気体がした仕事を、吸熱時に吸収した熱で割ったものです。気体がした仕事には、された仕事も含めますが、吸熱時に吸収した熱には排熱は含めないことに注意してください。断熱変化では、気体は熱のやりとりをしません。各状態を出発点として断熱変化のp-V図を描き、それよりも右上に移るときは吸熱、左下に移るときには排熱と判断します。本問では、ACの変化が吸熱の変化です。


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  1. 2011/07/09(土) 18:45:30|
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