例題集

熱力学の第一法則(4) 熱量,仕事,内部エネルギ

理解レベル   難易度: ★★
圧力$0.6\,\rm{MPa}$,容積$1.5\,\rm{m^3}$の空気が一定圧力のもとで,$4.3\,\rm{m^3}$にまで膨張した. その際の熱量$350\,\rm{kJ}$が加えられたとして,$(\ 1\ )$空気が外部に行った仕事$W$と$(\ 2\ )$内部エネルギの変化$\Delta U$を求めよ.
$(1)$ \[ \begin{align} W&=p\Delta V\\ &=0.6\times10^6 \times(4.3-1.5)\\ &=1.68\times10^6\,\rm{J}=1.68\,\rm{MJ} \end{align} \] $(2)$ \[ \begin{align} \Delta U&=Q-W\\ &=350\times10^3-1.68\times10^6\\ &=-1.33\times10^6\,\rm{J}=-1.33\,\rm{MJ} \end{align} \]