完全ガスの状態変化に関する説明で次のうち正しいものはどれか。…

ピストン発動機　第4問

完全ガスの状態変化に関する説明で次のうち正しいものはどれか。

(1)気体が温度一定の状態で行う変化を定温変化といい、この場合外部から得る熱量は全て外部への仕事となる。
(2)気体が圧力一定の状態で行う変化を定圧変化といい、この場合外部から得る熱量は全て外部への仕事となる。
(3)気体が容積一定の状態で行う変化を定容変化といい、この場合外部から得る熱量は全て外部への仕事となる。
(4)気体と外部の熱量の出入りが一定の状態で行う変化を断熱変化といい、この場合外部から得る熱量は全て外部への仕事となる。
(5)気体と外部の熱の出入りが完全に遮断した状態で行われる変化をポリトロープ変化といい、この場合外部から得る熱量はすべて外部への仕事となる。

正答 (1)

正答は (1)。正しいのはこれです。定温変化（等温変化）では、気体の温度が変わらないので内部エネルギも変わりません。熱力学の第一法則（加えた熱量＝内部エネルギの増加＋外部への仕事）から、外部から得た熱量は全て外部への仕事になります。【ほかの選択肢】 (2) 定圧変化では、得た熱量の一部は温度の上昇（内部エネルギの増加）に使われ、残りが膨張の仕事になります。全てが仕事にはなりません　誤り (3) 定容変化では、容積が変わらないので外部への仕事はゼロで、得た熱量は全て内部エネルギの増加（温度の上昇）になります　誤り

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(4) 断熱変化は、外部との熱の出入りが無い状態での変化です。「熱量の出入りが一定」ではなく、外部への仕事は内部エネルギの減少でまかなわれます　誤り (5) 外部との熱の出入りを完全に遮断した状態の変化は、断熱変化です。ポリトロープ変化は、圧力と容積が pVⁿ＝一定の関係で変わる一般的な変化です　誤り【まとめ】定温変化　熱量 → 全て仕事定容変化　熱量 → 全て内部エネルギ（仕事はゼロ）定圧変化　熱量 → 内部エネルギ＋仕事断熱変化　熱の出入りなし（仕事＝内部エネルギの減少）

出典：令和4年11月期航空従事者学科試験二等航空運航整備士（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

最終更新日 2026年10月19日

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