💡 ヒント:問題85 熱力学第一法則

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

気体に熱量 \(Q\) を加える、または気体が外に仕事 \(W\) をするとき、内部エネルギーは \(\Delta U = Q - W\) に従って変化します(熱力学第一法則)。

気体が膨張して仕事をすると、その分だけ内部エネルギー(温度)が下がる。圧縮されると、仕事をされた分だけ内部エネルギーが増える。

✏️ 求めるもの

気体に与えた熱量・気体がした仕事から、内部エネルギー変化 \(\Delta U\)(または温度変化)を求める。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 各量の符号を決める:気体視点で、「もらう」「失う」を確認
  2. 第一法則を立式:\(\Delta U = Q - W\) に代入
  3. 結果の符号で判断:\(\Delta U > 0\) なら温度上昇、\(< 0\) なら温度下降
注意

気体が吸収する熱量 \(Q\) が正、放出する熱量は負。気体がする仕事 \(W\) が正、される仕事は負。視点を一定に揃えることが大事。