公務員試験 2023年国家一般職(土木) No.17 解説

　問題　　　　　

体積が変えられる容器に理想気体が閉じ込められている。この気体を、右に示す温度と体積のグラフのように、A → B → C → D → A のサイクルでゆっくりと状態変化させた。このとき、このサイクルの体積と圧力の関係を表したグラフとして最も妥当なのはどれか。

正解 (5)

　解説　　　　　

理想気体の状態方程式より、pv = nRT…(1) です。これは基礎知識です。

・状態 A → B について
温度一定で体積が増加しています。(1) における T が一定なので右辺一定です。そのため、pv = 定数　という形です。p = 定数/v と書き直せるため「反比例」です。A → B が右下がりの反比例の曲線になっているのは 4 or 5 です。

・状態 B → C について
体積一定で、温度が上がっています。(1) における v が一定なので p = (nR/v) × T となおせば ( ) の部分が定数です。このため温度が上がれば圧力 p も上がります。 B → C が上方向に変化しているのは 5 です。

以上より、正解は 5 です。

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