💡 ヒント:気体の状態変化の判別

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

p-V 図のグラフ形状から、気体がどんな変化をしているかを判別する問題です。4種類の基本変化(定積・等温・定圧・断熱)にはそれぞれ特徴的な形があります。グラフの形に注目し、変化の特徴を覚えると一目で分かります。

イメージは「グラフを見て『これは坂道(定圧)』『これはカーブ(等温)』『これは急なカーブ(断熱)』とラベル付けする」感覚。

✏️ 求めるもの

(1)〜(4) の各グラフがどの状態変化に対応するか判別する。

🔬 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. まず \(p\) または \(V\) が一定かチェック:横線なら定圧、縦線なら定積で確定
  2. 曲線の場合は \(pV\) が一定かチェック:\(pV = c\) を確認できれば等温
  3. 等温よりも急ならば断熱:同じ \(V\) 比で \(p\) の変化が大きい曲線
  4. 各変化での仕事・熱量も整理:定積 \(W'=0\)、等温 \(\Delta U=0\)、定圧 \(Q = nC_p\Delta T\)、断熱 \(Q = 0\)
注意

等温と断熱の曲線は見た目が似ているため混同しやすい。区別するには「\(p_1V_1\) と \(p_2V_2\) を計算して同じなら等温、断熱なら違う」。または「断熱は \(Q\) のやりとりがない(容器が断熱されている)」という条件文を確認する。