16.仕事と気体の圧力(難易度:⭐️)

目次

  1. 仕事
  2. 圧力

 

みなさん、勉強おつかれさまです!!

この単元からまた少し、内容が変わります!!

この単元からは、「気体がする仕事」について勉強します!!

1.仕事

「気体のする仕事」を考える前に、

そもそもの「仕事」というものをすこし勉強しましょう。

べつに、「気体さんが、サラリーマンをするわけではありませんよ笑」

物理でいう「仕事」と、普段私たちがつかう「仕事」とは全く違うものです。

では一つ仕事の例を考えてみましょう、

 

 

例 箱を引っ張る

机の上に、箱が置いてあります。

この物体に紐を結び物体を水平に引っ張るとしましょう。

この力\(F\)により、あなたが力\(F\)で物体を距離\(s\)だけ移動させたとします

このとき力Fは物体に対して仕事をしたといい、その大きさは\(W=Fs\)とします。

仕事

\(F\)の力で物体を、\(s\)だけ移動させた時、

その時のした仕事は、仕事の大きさを\(W\)と書くとすると、

\(W=Fs\)となる、

 

さて、これが仕事の定義です。

これは、あるものを引っ張ったり、押したりするときなどに

考えることができます。

 

ここで、

「なんで気体について学んでるのにこんなことやるんだよ、あほくさ」

と思ったそこのあなた!!

実は「気体は仕事をする」のです!!

一つ簡単な例を考えてみましょう!!

 

 

例 風船をふくらます

風船をふくらますことを考えてみましょう。

風船をふくらますには、息を吹き込みます。

当たり前ですが、風船を大きくさせるのはほかのでもない「息」ですね

これはまさに「息という気体が風船を中から押している」

つまり、「気体が仕事をしている」ことになります。

 

このように「気体が仕事をする」というのは全然

珍しいことではないのです。

 

2. 圧力

気体がする仕事を考えるまえに、まず「圧力」というものについて

勉強しましょう。まずは圧力の定義です

気体の圧力

気体の圧力\(p\)は以下の式で表すことができる。

$$p = \frac{F}{S}$$

\(F\):\(S\)を押す力

\(S\):面積

なぜ、圧力が出てきたかというと、

「力をくわえる」=「圧力がかかる」

という風に、力と圧力はほとんど同じものだからです。

 

次の単元からは、具体的に式を用いて

気体がする仕事の式の形を出していきます!!

 

まとめ

  • \(F\)の力で物体を、\(s\)だけ移動させた時、その時の仕事\(W\)は\(W=Fs\)となる。

  • 気体の圧力\(p\)は\(p = \frac{F}{S}\)で与えられる。

 

 

この単元は以上です!お疲れ様でした!

 

 

 

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。