気体の比熱に関する説明で(A)~(D)のうち正しいものはいくつあるか。(1)~(5)の中から選べ。…

ピストン発動機 第4問

気体の比熱に関する説明で(A)~(D)のうち正しいものはいくつあるか。(1)~(5)の中から選べ。(A) 比熱には、気体を加熱するときの状態によって定容比熱と定圧比熱の 2 種類がある。(B) 比熱の単位は kg℃ / kcal で表される。(C) 容積一定の状態(密閉容器)で 1 kg の気体の温度を 1 ℃ 上昇させるのに必要な熱量を定容比熱という。(D) 定容比熱と定圧比熱との比を比熱比という。

正答 (3)
正答は (3)。正しいのは(A)(C)(D)の三つです。 (A)正しい。比熱には、加熱するときの状態によって、定容比熱(容積一定)と定圧比熱(圧力一定)の2種類があります。(B)誤り。比熱は、物質 1 kg の温度を 1 ℃ 上げるのに必要な熱量なので、単位は kcal/kg℃(kcal/(kg・℃))です。「kg℃/kcal」は分子と分母が逆です。(C)正しい。容積を一定にして(密閉容器で)1 kg の気体の温度を 1 ℃ 上げるのに必要な熱量が、定容比熱(cv)です。(D)正しい。定容比熱と定圧比熱との比を比熱比といいます。比熱比 κ は、定圧比熱を定容比熱で割った値(cp/cv)で、空気では約 1.4 です。
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【定圧比熱が大きい理由】 圧力一定で加熱すると、気体は膨張して外部に仕事をします。その分だけ余分に熱が要るので、定圧比熱は定容比熱より大きく、比熱比は 1 より大きくなります。

出典:令和2年7月期 航空従事者学科試験 二等航空整備士(飛行機) ピストン発動機 問4(国土交通省 公表)出典元ページ

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