消防設備士 乙種第3類 基礎的知識（機械・電気） 練習問題 第9問: 断熱されたピストン付き容器内の理想気体が、外部に仕事をしながら膨張した。気体の運動・位置エネルギーの変化は無視する。この過程について正しいものはどれか。

正解: 2. 熱の流入がないため、外部へした仕事の分だけ内部エネルギーが減少し、温度が下がる。

肢1：熱力学第一法則により、内部エネルギーの変化は熱と仕事の収支で決まる。 肢2：流入熱Q＝0で、外部への仕事Wが正なので、ΔU＝Q－W＜0。理想気体の内部エネルギーは温度に依存するため温度は下がる。 肢3：この条件では温度は上昇しない。 肢4：断熱は熱の出入りがないことで、等温を意味しない。 肢5：設問は外部へ仕事をする膨張であり、外部から仕事を受ける圧縮ではない。なお、外部に仕事をしない理想気体の断熱自由膨張では温度は変わらず、断熱膨張を一律に冷却と扱うことはできない。

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