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定期テスト対策 高校理科

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物理 定期テスト対策【熱と物質の状態】熱力学第1法則の式は2つありますが,何が違うのですか。

【熱と物質の状態】熱力学第1法則の式は2つありますが,何が違うのですか。

参考書を見ていたら,熱力学第1法則の式が,ΔU =Q +Wとなっていました。
学校では,Q =ΔU +Wと習ったのですが,なぜ違うのですか。

進研ゼミからの回答


【質問内容】
【熱と物質の状態】熱力学第1法則の式は2つありますが,何が違うのですか。

【解答解説】から抜粋
熱力学第1法則を式で表すと,Q=ΔU+Wとなる。

《熱力学第1法則の式は2つありますが,何が違うのですか。》

参考書を見ていたら,熱力学第1法則の式が,△U=Q+Wとなっていました。
学校では,Q=△U+Wと習ったのですが,なぜ違うのですか。

【質問への回答】
仕事Wの定義が違うのです。詳しく説明しましょう。

熱力学第1法則は,熱も含めたエネルギー保存の法則を意味していますので,立式する際には,エネルギーの流れを考えて図を描くとわかりやすくなります。


【熱と物質の状態】熱力学第1法則の式は2つありますが,何が違うのですか。

図からもわかるように,した仕事が正なら,された仕事は負,した仕事が負なら,された仕事は正の関係にあります。
この問題では,気体が外部にした仕事をW,気体の内部エネルギーの変化をΔU,気体が得た熱量をQと しているので,熱力学第1法則はQ=△U+Wと表されるのですね。

【学習アドバイス】
気体がした仕事なのか,された仕事なのかは,問題によって違いますので,問題文からしっかりと読みとりましょう。答案作成する際にも,Wがどちらなのかをきちんと書いておくといいですね。

  • ここで紹介している内容は2017年3月時点の情報です。ご紹介している内容・名称等は変わることがあります。

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