獨協医科大学物理2013年第4問

次の文章を読み、下の問1~4に答えなさい。〔解答番号$\fbox{1}$~$\fbox{4}$〕 一定量の単原子分子理想気体を、縦軸に圧力、横軸に体積をとったグラフ上で、図のように$\text{A}$→$\text{B}$→$\text{C}$→$\text{D}$→$\text{A}$と、各過程が直線的に変化するように状態変化させた。ただし、$\text{A}$→$\text{B}$と$\text{C}$→$\text{D}$は定積変化、$\text{B}$→$\text{P}$は定圧変化である。
dokkyoika-2013-physics-4-1
  • 問1 過程$\text{A}$→$\text{B}$の間に気体が吸収した熱量はいくらか。正しいものを、次の1~6のうちから一つ選びなさい。$\fbox{1}$
    • 1 $\dfrac{3}{2}pV$
    • 2 $\dfrac{5}{2}pV$
    • 3 $3pV$
    • 4 $\dfrac{9}{2}pV$
    • 5 $5pV$
    • 6 $\dfrac{15}{2}pV$
  • 問2 過程$\text{B}$→$\text{C}$の間に気体が吸収した熱量はいくらか。正しいものを、次の1~6のうちから一つ選びなさい。$\fbox{2}$
    • 1 $\dfrac{3}{2}pV$
    • 2 $\dfrac{5}{2}pV$
    • 3 $3pV$
    • 4 $\dfrac{9}{2}pV$
    • 5 $5pV$
    • 6 $\dfrac{15}{2}pV$
  • 問3 この状態変化$\text{A}$→$\text{B}$→$\text{C}$→$\text{D}$→$\text{A}$の1サイクルで気体が外部にした正味の仕事はいくらか。正しいものを、次の1~6のうちから一つ選びなさい。$\fbox{3}$
    • 1 $\dfrac{4}{3}pV$
    • 2 $\dfrac{3}{2}pV$
    • 3 $\dfrac{7}{4}pV$
    • 4 $2pV$
    • 5 $\dfrac{9}{2}pV$
    • 6 $\dfrac{15}{2}pV$
  • 問4 この状態変化$\text{A}$→$\text{B}$→$\text{C}$→$\text{D}$→$\text{A}$を熱機関とみなしたときの熱効率はいくらか。正しいものを、次の1~6のうちから一つ選びなさい。$\fbox{4}$
    • 1 $\dfrac{1}{6}$
    • 2 $\dfrac{1}{5}$
    • 3 $\dfrac{1}{4}$
    • 4 $\dfrac{1}{3}$
    • 5 $\dfrac{1}{2}$
    • 6 $\dfrac{2}{3}$