減速(負の等加速運動)をします。よってx−tグラフは正の二次関数から負の二次関数にうつります。x−tグラフの傾きは速さを示します。スタート時、傾きが0、またQのとき傾きが0になるのも大切な情報ですね。C問7絵をかきながら考えてみましょう。1→2の間では、気体は仕事をしています。よって気体が「した」仕事W1は、正の値です。内部エネルギーが減る、つまり温度はさがりることがわかります。T1となるため、答えは選択肢7〜8のどれかです。次に2→3をみると、気体は仕事を「される」ので、気体の「した」仕事W2は「負」となります。この「した」「された」というのが熱力学第一法則でポイントになります!このため熱力学第一法則より、ΔU’は正となります。温度が上がります(次の図2→3をみてください)。ΔUとΔU’の和は0になることがわかります。このことから、W+W’の和は0であることがわかります。よって答えは、8番になります。8問8これは少し難しかった。自由膨張という問題で、センター試験では初めて見る問題です。熱力学第一法則がすごい突っ込まれている試験内容です。自由膨張の場合、気体は仕事をしません。断熱変化のため、次の式からもわかるように、内部エネルギーの変化は0になります。0このことから温度は変化しません。よって、T3=T0となります。次にピストンを押していくと、気体は仕事をされたので、気体のした仕事W4は負となります。内部エネルギーが正、つまり温度があがり、T3よりも大きくなることがわかります。このことから答えは1番。問題文中に説明はあるものの、自由膨張はなれていないと難しいですね。その他にも物理の解き方をまとめた本を2冊出版しています。『ぶつりの1・2・3』(ソフトバンククリエイティブ)では3ステップ解法を使って、だれでも問題が解けるような作りになっています。科学イベントのお知らせ全国で科学イベントを実施しています。詳しくは下のボタンからどうぞ。研(くわこけん)1981年群馬県生まれ。サイエンストレーナーとして全国で実験教室やICT活用講演会を開いている。著書は『大人のための高校物理復習帳』(講談社)、『きめる!物理基礎』(学研)など10冊。There!!サイエンストレーナーのケン博士です。このサイトでは、科学の不思議さ・面白さを共有したいという思いから、家庭でできる科学実験のコツや科学のネタを紹介しています。ご自宅でご家族と実験をお楽しみください。研)についてより詳しくはこちらを御覧ください。科学ネタに関するニュースレターをかいています(不定期)。「科学のネタ帳」の内容が本や電子書籍になりました。