· 

技術士一次試験 専門科目 機械部門 R4 Ⅲ-24

解説:H.sin氏(機械部門)

令和4年

Ⅲ-24

理想気体の断熱変化では,作動流体の圧力,体積,温度,比熱比をそれぞれp,V,T、κとすると,PVκが一定となる関係が成立する。これより導かれる関係として,適切なものはどれか。

 

①PTκ-1が一定 ②Pκ-1Tκが一定 ③P1-κTκが一定

④PκTκ-1が一定 ⑤PκT1-κが一定

 

解説

[解くために必要な知識]

 状態方程式 PV=nRT

 

では問題を解いていきます。

 

PVκが一定なので状態1から状態2に変化する場合

P1V1κ=P2V2κ

が成り立ちます。

状態方程式PV=nRT

V1=nRT1/P1

を代入すると

P1(nRT1/P1)κ=P2(nRT2/P2)κ

整理すると

P1・T1κ/P1κ=P2・T2κ/P2κ

P1-κTκ=const

 

よって回答は③となります。