理科学習指導資料高等学校「理科2」の指導-109/139page

◎　考察上参考とする資料(理科年表)
　　乾燥空気 293K のとき　Cp＝0.2401〔cal/g・K〕
　　　　　　　　　　　　　　　　 Cv＝0.1711〔cal/g・K〕
　　空気の密度 ζ₀T₀＝ζ₁T₁ として
　　 　ζ₁＝ζ₀T₀ /T₁＝(1.29×10⁻³×273)/293＝1.20×10⁻³〔g/cm³〕

図5　測定値

過程	気体の体積×10−6〔m2〕	温度 〔℃〕	分銅質量×10−3〔kg〕	圧力 〔kgw/cm2〕	分銅の上った高さ×10−2〔m〕
A	450	20.0	0	1,044	0
B	450	48.5	200	1,124	Aと同じ位置
C	460	57.5	200	1,124	4.0
D	460	28.0	0	1,044	Cと同じ位置

　過程BとCのときの温度が,後の計算に大きく響くことがわかる。(図5)

　ΣQ＝(Cp−Cv)(T_A−T_B＋T_C−T_D)
　　　単位を考えて式を整理すると
　∴ΣQ＝ζV(Cp−Cv)(T_A−T_B＋T_C−T^_D)
　　 　＝1.20×10⁻³×450(0.2401−0.1711)(20.0−48.5＋57.5−28.0)＝0.037^〔cal〕

　∴ΣW＝(P₂−P₁)(V₂−V₁)＋(mg＋F)h
　　　 ＝0.080×9.8×10⁴×10×10⁻⁶＋0.205×9.8×4.0×10⁻²＝0.16^〔J〕

　∴J＝ΣW/ΣQ＝0.16/0.037＝4.3〔J/cal〕