問題文(再掲)
滑らかに動くピストンを取り付けたシリンダー内に、n の単原子分子理想気体が封入されています。最初、気体の圧力は P0、体積は V0、温度は T0 でした(状態A)。この気体に対して、以下の2つの過程を順に行いました。
- 過程1(定積加熱):体積を V0 に保ったまま、圧力が 2P0 になるまで加熱した(状態B)。
- 過程2(定圧膨張):圧力を 2P0 に保ったまま、体積が 2V0 になるまで加熱した(状態C)。
気体定数を R とし、単原子分子理想気体の定積モル比熱を CV=23R とします。過程1と過程2を合わせた一連の変化において、気体が外部から吸収した全熱量 Q を求めなさい。
制約
- 初期圧力: P0=2.0×103 Pa
- 初期体積: V0=0.50 m3
- 気体定数: R=8.3 J/(mol\cdotK) (計算の過程で P0V0=nRT0 の関係を用いてよい)
入力形式
Q の値を求め、その自然数部分を回答せよ。