第12章熱力学Thermodynamics原書 p.369–404

Test Prep実力テスト

Multiple Choice選択問題

12.1 Zeroth Law of Thermodynamics: Thermal Equilibrium 30What thermodynamic principle forms the basis for our ability to measure temperature?

12.1 熱力学第零法則:熱平衡 30私たちが温度を測れることの土台をなす熱力学の原理はどれか。

a. the zeroth lawb. the first law

a. 第零法則b. 第一法則

c. the second lawd. the third law

c. 第二法則d. 第三法則

31Name any two industries in which the principles of thermodynamics are used.

31熱力学の原理が使われている産業を二つ挙げよ。

a. aerospace and information technology (IT) industriesb. industrial manufacturing and aerospace

a. 航空宇宙産業と情報技術(IT)産業b. 工業製造業と航空宇宙産業

c. mining and textile industries

c. 鉱業と繊維産業

a. −10.8 kJb. −1.08 kJc. 0.7 kJd. 7 kJ

repeated by others.3. Select an appropriate material to measure temperature over a predecided temperature range, and give reasons for your choice.4. Calibrate your instrument to measure temperature changes accurately.

繰り返せるよう、細部まで漏らさず書くこと。3. あらかじめ決めた温度範囲で温度を測るのにふさわしい材料を選び、その理由を述べる。4. 温度の変化を正確に測れるように器具を較正する。

a. Which physical quantities are affected by temperature change and thermal expansion?b. How do such properties as specific heat and thermal conductivity affect the use of each material as a thermometer?c. Does a change of phase take place for any of the tested materials over the temperature range to be examined?d. What are your independent and dependent variables for this series of tests? Which variables need to be controlled in the experiment?e. What are your sources of error?

a. 温度の変化と熱膨張の影響を受ける物理量はどれか。b. 比熱や熱伝導率といった性質は、それぞれの材料を温度計として使うことにどう影響するか。c. 調べる温度範囲で、試した材料のどれかに相変化は起こるか。d. この一連の試験で、独立変数と従属変数は何か。実験で制御すべき変数はどれか。e. 誤差の原因は何か。

f. Can all the tested materials be used effectively in the same ranges of temperature? Which applications might be suitable for one or more of the tested substances but not the others?

f. 試したすべての材料が同じ温度範囲で有効に使えるか。試した物質のうち一つか二つには向くが他には向かない用途としては、どんなものが考えられるか。

d. mining and agriculture industries

d. 鉱業と農業

122 First law of Thermodynamics: Thermal Energy and Work 32. What is the value of the Boltzmann constant?a. b.

122 熱力学第一法則:熱エネルギーと仕事 32. ボルツマン定数の値はいくらか。a. b.

33Which of the following involves work done BY a system?

33次のうち、系がする仕事に関わるものはどれか。

a. increasing internal energyb. compression

a. 内部エネルギーが増えることb. 圧縮

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c. expansiond. cooling

c. 膨張d. 冷却

34What is conserved in the first law of thermodynamics?

34熱力学第一法則で保存されるものは何か。

a. massb. work

a. 質量b. 仕事

c. energyd. heat

c. エネルギーd. 熱

35What is the change in internal energy of a system that does 20 J of work when and ?a. b.

35かつのとき、20 Jの仕事をする系の内部エネルギーの変化はいくらか。a. b.

36When does a real gas behave like an ideal gas?a. A real gas behaves like an ideal gas at high temperature and low pressure.b. A real gas behaves like an ideal gas at high temperature and high pressure.c. A real gas behaves like an ideal gas at low temperature and low pressure.d. A real gas behaves like an ideal gas at low temperature and high pressure.

36実在の気体が理想気体のようにふるまうのはどんなときか。a. 実在の気体は高い温度と低い圧力で理想気体のようにふるまう。b. 実在の気体は高い温度と高い圧力で理想気体のようにふるまう。c. 実在の気体は低い温度と低い圧力で理想気体のようにふるまう。d. 実在の気体は低い温度と高い圧力で理想気体のようにふるまう。

12.3 Second Law of Thermodynamics: Entropy 37In an engine, what is the unused energy converted into?

12.3 熱力学第二法則:エントロピー 37機関の中で、使われなかったエネルギーは何に変わるか。

a. internal energyb. pressure

a. 内部エネルギーb. 圧力

c. workd. heat

c. 仕事d. 熱

38It is natural for systems in the universe to _____ spontaneously.

38宇宙の系が自発的に_____のは自然なことである。

a. become disorderedb. become ordered

a. 無秩序になるb. 秩序立つ

c. produce heatd. do work

c. 熱を生むd. 仕事をする

39If is and is , what is the change in entropy?

39が、がのとき、エントロピーの変化はいくらか。

40Why does entropy increase during a spontaneous process?

40自発的な過程でエントロピーが増えるのはなぜか。

a. Entropy increases because energy always transfers spontaneously from a dispersed state to a concentrated state.b. Entropy increases because energy always transfers spontaneously from a concentrated state to a dispersed state.c. Entropy increases because pressure always increases spontaneously.d. Entropy increases because temperature of any system always increases spontaneously.

a. エネルギーはつねに、散らばった状態から集中した状態へ自発的に移るから。b. エネルギーはつねに、集中した状態から散らばった状態へ自発的に移るから。c. 圧力はつねに自発的に上がるから。d. どんな系でも温度はつねに自発的に上がるから。

41A system consists of ice melting in a glass of water. What happens to the entropy of this system?

41コップの水の中で氷が融けている系がある。この系のエントロピーはどうなるか。

a. The entropy of the ice decreases, while the entropy of the water cannot be predicted without more specific information.b. The entropy of the system remains constant.c. The entropy of the system decreases.d. The entropy of the system increases.

a. 氷のエントロピーは減るが、水のエントロピーはもっと具体的な情報がなければ予測できない。b. 系のエントロピーは一定のままである。c. 系のエントロピーは減る。d. 系のエントロピーは増える。

12.4 Applications of Thermodynamics: Heat Engines, Heat Pumps, and Refrigerators 42. Which equation represents the net work done by a system in a cyclic process?12.4 熱力学の応用:熱機関、ヒートポンプ、冷蔵庫 42. 循環過程で系がした正味の仕事を表す式はどれか。

43Which of these quantities needs to be zero for efficiency to be 100 percent?

43効率が100パーセントであるためには、次のどの量が0でなければならないか。

a. ΔUb. W

c. Q_hd. Q_c

44Which of the following always has the greatest value in a system having 80 percent thermal efficiency?

44熱効率80パーセントの系で、次のうちつねに最大の値をとるのはどれか。

a. ΔUb. W

c. Q_hd. Q_c

45In the equation Q = Q_h − Q_c, what does the negative sign indicate?

45式Q = Q_h − Q_cで、マイナス符号は何を表しているか。

a. Heat transfer of energy is always negative.b. Heat transfer can only occur in one

a. 熱によるエネルギーの移動はつねに負である。b. 熱の移動は一方向にしか

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direction.c. Heat is directed into the system from the surroundings outside the system.d. Heat is directed out of the system.

起こりえない。c. 熱は系の外の周囲から系の中へ向かう。d. 熱は系の外へ向かう。

46What is the purpose of a heat pump? a. A heat pump uses work to transfer energy by heat from a colder environment to a warmer environment.

46ヒートポンプの目的は何か。 a. ヒートポンプは仕事を使い、より冷たい環境からより暖かい環境へ熱によってエネルギーを移す。

Short Answer記述式

12.1 Zeroth Law of Thermodynamics: Thermal Equilibrium 47What does green energy development entail?a. Green energy involves finding new ways to harness clean and renewable alternative energy sources.b. Green energy involves finding new ways to conserve alternative energy sources.c. Green energy involves decreasing the efficiency of nonrenewable energy resources.d. Green energy involves finding new ways to harness nonrenewable energy resources.

12.1 熱力学第零法則:熱平衡 47グリーンエネルギーの開発には何が含まれるか。a. グリーンエネルギーには、清潔で再生可能な代替エネルギー源を利用する新しい方法を見つけることが含まれる。b. グリーンエネルギーには、代替エネルギー源を節約する新しい方法を見つけることが含まれる。c. グリーンエネルギーには、再生不能なエネルギー資源の効率を下げることが含まれる。d. グリーンエネルギーには、再生不能なエネルギー資源を利用する新しい方法を見つけることが含まれる。

48Why are the sun and Earth not in thermal equilibrium?

48太陽と地球が熱平衡にないのはなぜか。

a. The mass of the sun is much greater than the mass of Earth.b. There is a vast amount of empty space between the sun and Earth.c. The diameter of the sun is much greater than the diameter of Earth.d. The sun is in thermal contact with Earth.

a. 太陽の質量が地球の質量よりはるかに大きいから。b. 太陽と地球の間に広大な何もない空間があるから。c. 太陽の直径が地球の直径よりはるかに大きいから。d. 太陽が地球と熱的に接しているから。

12.2 First law of Thermodynamics: Thermal Energy and Work 49If a fixed quantity of an ideal gas is held at a constant volume, which variable relates to pressure, and what is that relation?

12.2 熱力学第一法則:熱エネルギーと仕事 49決まった量の理想気体を一定の体積に保つとき、圧力に関係する変数はどれで、その関係はどうなるか。

a. Temperature; inverse proportionality

a. 温度。反比例

b. Temperature, direct proportionality to

b. 温度。次に正比例

c. Temperature; direct proportionality

c. 温度。正比例

d. Temperature; direct proportionality to square $(P \propto T^{2})$

d. 温度。 $(P \propto T^{2})$ の2乗に正比例

50When is volume directly proportional to temperature?

50体積が温度に正比例するのはどんなときか。

b. A heat pump uses work to transfer energy by heat from a warmer environment to a colder environment.c. A heat pump does work by using heat to convey energy from a colder environment to a warmer environment.d. A heat pump does work by using heat to convey energy from a warmer environment to a colder environment.

b. ヒートポンプは仕事を使い、より暖かい環境からより冷たい環境へ熱によってエネルギーを移す。c. ヒートポンプは熱を使ってより冷たい環境からより暖かい環境へエネルギーを運ぶことで仕事をする。d. ヒートポンプは熱を使ってより暖かい環境からより冷たい環境へエネルギーを運ぶことで仕事をする。

a. when the pressure of the gas is variableb. when the pressure of the gas is constantc. when the mass of the gas is variabled. when the mass of the gas is constant

a. 気体の圧力が変わるときb. 気体の圧力が一定のときc. 気体の質量が変わるときd. 気体の質量が一定のとき

51For fluids, what can work be defined as?a. pressure acting over the change in depthb. pressure acting over the change in temperaturec. temperature acting over the change in volumed. pressure acting over the change in volume

51流体について、仕事はどう定義できるか。a. 深さの変化を通してはたらく圧力b. 温度の変化を通してはたらく圧力c. 体積の変化を通してはたらく温度d. 体積の変化を通してはたらく圧力

52In the equation , what does indicate?a. the work done on the systemb. the work done by the system

52式で、は何を表すか。a. 系になされた仕事b. 系がした仕事

c. the heat into the systemd. the heat out of the system

c. 系へ入る熱d. 系から出る熱

53By convention, if Q is positive, what is the direction in which heat transfers energy with regard to the system?

53約束として、Qが正であるとき、系に対して熱はどちら向きにエネルギーを移すか。

a. The direction of the heat transfer of energy depends on the changes in W, regardless of the sign of Q.b. The direction of Q cannot be determined from just the sign of Q.c. The direction of net heat transfer of energy will be out of the system.d. The direction of net heat transfer of energy will be into the system.

a. 熱によるエネルギーの移動の向きは、Qの符号によらずWの変化による。b. Qの向きはQの符号だけからは決められない。c. 正味の熱によるエネルギーの移動の向きは系の外へ向かう。d. 正味の熱によるエネルギーの移動の向きは系の中へ向かう。

54What is net transfer of energy by heat?a. It is the sum of all energy transfers by heat into the system.b. It is the product of all energy transfers by heat into the system.c. It is the sum of all energy transfers by heat into and out of the system.d. It is the product of all energy transfers by

54熱による正味のエネルギーの移動とは何か。a. 熱によって系へ入るすべてのエネルギーの移動の和である。b. 熱によって系へ入るすべてのエネルギーの移動の積である。c. 熱によって系へ入り、系から出るすべてのエネルギーの移動の和である。d. 熱によって系へ入り、系から出る

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heat into and out of the system.

すべてのエネルギーの移動の積である。

55Three hundred ten joules of heat enter a system, after which the system does of work. What is the change in its internal energy? Would this amount change if the energy transferred by heat were added after the work was done instead of before?

55310ジュールの熱が系へ入り、そのあと系がの仕事をする。内部エネルギーの変化はいくらか。熱によるエネルギーが、仕事の前ではなくあとに加えられたとしたら、この量は変わるか。

a. ; this would change if heat added energy after the work was doneb. ; this would change if heat added energy after the work was donec. ; this would not change even if heat added energy after the work was doned. ; this would not change even if heat added energy after the work was done

a. 。仕事のあとに熱がエネルギーを加えたなら変わるb. 。仕事のあとに熱がエネルギーを加えたなら変わるc. 。仕事のあとに熱がエネルギーを加えたとしても変わらないd. 。仕事のあとに熱がエネルギーを加えたとしても変わらない

56Ten joules are transferred by heat into a system, followed by another . What is the change in the system’s internal energy? What would be the difference in this change if of energy were added by heat to the system at once?

5610ジュールが熱によって系へ移され、続けてさらにが移される。系の内部エネルギーの変化はいくらか。のエネルギーが熱によって一度に系へ加えられたとしたら、この変化はどう違うか。

a. ; the change in internal energy would be same even if the heat added the energy at onceb. ; the change in internal energy would be same even if the heat added the energy at oncec. ; the change in internal energy would be more if the heat added the energy at onced. ; the change in internal energy would be more if the heat added the energy at once

a. 。熱が一度にエネルギーを加えたとしても内部エネルギーの変化は同じb. 。熱が一度にエネルギーを加えたとしても内部エネルギーの変化は同じc. 。熱が一度にエネルギーを加えたなら内部エネルギーの変化はより大きいd. 。熱が一度にエネルギーを加えたなら内部エネルギーの変化はより大きい

12.3 Second Law of Thermodynamics: Entropy 57How does the entropy of a system depend on how the system reaches a given state?

12.3 熱力学第二法則:エントロピー 57系のエントロピーは、その系がある状態にどうやって達したかにどうよるか。

a. Entropy depends on the change of phase of a system, but not on any other state conditions.b. Entropy does not depend on how the final state is reached from the initial state.c. Entropy is least when the path between the initial state and the final state is the shortest.d. Entropy is least when the path between the initial state and the final state is the longest.

a. エントロピーは系の相変化によるが、他の状態の条件にはよらない。b. エントロピーは、初めの状態から最終状態へどうやって達したかにはよらない。c. エントロピーは、初めの状態と最終状態の間の経路が最も短いときに最小になる。d. エントロピーは、初めの状態と最終状態の間の経路が最も長いときに最小になる。

58Which sort of thermal energy do molecules in a solid possess?

58固体の中の分子はどんな熱エネルギーを持つか。

a. electric potential energyb. gravitational potential energyc. translational kinetic energyd. vibrational kinetic energy

a. 電気的な位置エネルギーb. 重力による位置エネルギーc. 並進の運動エネルギーd. 振動の運動エネルギー

59A cold object in contact with a hot one never spontaneously transfers energy by heat to the hot object. Which law describes this phenomenon?

59熱い物体に接している冷たい物体が、自発的に熱によって熱い物体へエネルギーを移すことは決してない。この現象を述べているのはどの法則か。

a. the first law of thermodynamicsb. the second law of thermodynamicsc. the third law of thermodynamicsd. the zeroth law of thermodynamics

a. 熱力学第一法則b. 熱力学第二法則c. 熱力学第三法則d. 熱力学第零法則

60How is it possible for us to transfer energy by heat from cold objects to hot ones?

60冷たい物体から熱い物体へ熱によってエネルギーを移すには、どうすればよいか。

a. by doing work on the systemb. by having work done by the system

a. 系に仕事をすることによってb. 系に仕事をさせることによって

c. by increasing the specific heat of the cold bodyd. by increasing the specific heat of the hot body

c. 冷たい物体の比熱を大きくすることによってd. 熱い物体の比熱を大きくすることによって

61What is the change in entropy caused by melting 5.00 kg of ice at 0 °C ?a. 0 J/Kb. 6.11×10³ J/Kc. 6.11×10⁴ J/Kd. ∞J/K

610 ℃の氷5.00 kgを融かすことによるエントロピーの変化はいくらか。a. 0 J/Kb. 6.11×10³ J/Kc. 6.11×10⁴ J/Kd. ∞ J/K

62What is the amount of heat required to cause a change of in the entropy of a system at ?a. b.

62にある系のエントロピーにの変化を起こすのに必要な熱の量はいくらか。a. b.

12.4 Applications of Thermodynamics: Heat Engines, Heat Pumps, and Refrigerators 63. In a refrigerator, what is the function of an evaporator?12.4 熱力学の応用:熱機関、ヒートポンプ、冷蔵庫 63. 冷蔵庫で、蒸発器の役目は何か。

a. The evaporator converts gaseous refrigerant into liquid.b. The evaporator converts solid refrigerant into liquid.c. The evaporator converts solid refrigerant into gas.d. The evaporator converts liquid refrigerant into gas.

a. 蒸発器は気体の冷媒を液体に変える。b. 蒸発器は固体の冷媒を液体に変える。c. 蒸発器は固体の冷媒を気体に変える。d. 蒸発器は液体の冷媒を気体に変える。

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64Which component of an air conditioner converts gas into liquid?

64エアコンのどの部品が気体を液体に変えるか。

a. the condenserb. the compressorc. the evaporatord. the thermostat

a. 凝縮器b. 圧縮機c. 蒸発器d. サーモスタット

65What is one example for which calculating thermal efficiency is of interest?

65熱効率を計算することに関心が持たれる例を一つ挙げよ。

a. A wind turbineb. An electric pumpc. A bicycled. A car engine

a. 風力タービンb. 電動ポンプc. 自転車d. 自動車のエンジン

66How is the efficiency of a refrigerator or heat pump expressed?

66冷蔵庫やヒートポンプの効率はどう表されるか。

Extended Response論述式

12.1 Zeroth Law of Thermodynamics: Thermal Equilibrium 69What is the meaning of efficiency in terms of a car engine?

12.1 熱力学第零法則:熱平衡 69自動車のエンジンについて、効率とはどういう意味か。

a. An engine’s efficiency equals the sum of useful energy (work) and the input energy.b. An engine’s efficiency equals the proportion of useful energy (work) to the input energy.c. An engine’s efficiency equals the product of useful energy (work) and the input energy.d. An engine’s efficiency equals the difference between the useful energy (work) and the input energy.

a. エンジンの効率は、有用なエネルギー(仕事)と入力エネルギーとの和に等しい。b. エンジンの効率は、有用なエネルギー(仕事)の入力エネルギーに対する割合に等しい。c. エンジンの効率は、有用なエネルギー(仕事)と入力エネルギーとの積に等しい。d. エンジンの効率は、有用なエネルギー(仕事)と入力エネルギーとの差に等しい。

12.2 First law of Thermodynamics: Thermal Energy and Work 70Why does a bridge have expansion joints?a. because the bridge expands and contracts with the change in temperatureb. because the bridge expands and contracts with the change in motion of objects moving on the bridgec. because the bridge expands and contracts with the change in total load on the bridged. because the bridge expands and contracts with the change in magnitude of wind blowing

12.2 熱力学第一法則:熱エネルギーと仕事 70橋に伸縮継手があるのはなぜか。a. 橋が温度の変化とともに伸び縮みするからb. 橋が、その上を動く物体の運動の変化とともに伸び縮みするからc. 橋が、その上にかかる荷重の変化とともに伸び縮みするからd. 橋が、吹く風の強さの変化とともに伸び縮みするから

71Under which conditions will the work done by the gas in a system increase?

71どんな条件のとき、系の中の気体がする仕事は増えるか。

67How can you express the proportion of thermal energy lost by a heat engine?

67熱機関が失う熱エネルギーの割合はどう表せるか。

68How can you calculate percentage efficiency? a. percentage efficiency

68効率をパーセントで計算するにはどうすればよいか。 a. パーセント効率

c. percentage efficiencyd. percentage efficiency

c. パーセント効率d. パーセント効率

a. It will increase when a large amount of energy is added to the system, and that energy causes an increase in the gas’s volume, its pressure, or both.b. It will increase when a large amount of energy is extracted from the system, and that energy causes an increase in the gas’s volume, its pressure, or both.c. It will increase when a large amount of energy is added to the system, and that energy causes a decrease in the gas’s volume, its pressure, or both.d. It will increase when a large amount of energy is extracted from the system, and that energy causes a decrease in the gas’s volume, its pressure, or both.

a. 大量のエネルギーが系に加えられ、そのエネルギーが気体の体積か圧力か、あるいはその両方を増やすとき増える。b. 大量のエネルギーが系から取り出され、そのエネルギーが気体の体積か圧力か、あるいはその両方を増やすとき増える。c. 大量のエネルギーが系に加えられ、そのエネルギーが気体の体積か圧力か、あるいはその両方を減らすとき増える。d. 大量のエネルギーが系から取り出され、そのエネルギーが気体の体積か圧力か、あるいはその両方を減らすとき増える。

72How does energy transfer by heat aid in body metabolism?

72熱によるエネルギーの移動は、体の代謝をどう助けるか。

a. The energy is given to the body through the work done by the body (W) and through the intake of food, which may also be considered as the work done on the body. The transfer of energy out of the body is by heat (−Q) .b. The energy given to the body is by the intake of food, which may also be considered as the work done on the body. The transfer of energy out of the body is by heat (−Q) and the work done by the body (W) .c. The energy given to the body is by the

a. エネルギーは、体がする仕事(W)と、体になされる仕事とも考えられる食物の摂取とによって体に与えられる。体からのエネルギーの移動は熱(−Q)による。b. 体に与えられるエネルギーは、体になされる仕事とも考えられる食物の摂取による。体からのエネルギーの移動は熱(−Q)と体がする仕事(W)による。c. 体に与えられるエネルギーは、

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transfer of energy by heat (Q) into the body, which may also be considered as the work done on the body. The transfer of energy out of the body is the work done by the body (W) .d. The energy given to the body is by the transfer of energy by heat (Q) inside the body. The transfer of energy out of the body is by the intake of food and the work done by the body (W) .

体になされる仕事とも考えられる、熱による体へのエネルギーの移動(Q)による。体からのエネルギーの移動は体がする仕事(W)である。d. 体に与えられるエネルギーは、体の中での熱によるエネルギーの移動(Q)による。体からのエネルギーの移動は、食物の摂取と体がする仕事(W)による。

73Two distinct systems have the same amount of stored internal energy. Five hundred joules are added by heat to the first system, and 300 J are added by heat to the second system. What will be the change in internal energy of the first system if it does 200 J of work? How much work will the second system have to do in order to have the same internal energy?

73二つの別々の系が、同じ量の内部エネルギーを蓄えている。一つ目の系に熱によって500ジュールが加えられ、二つ目の系に熱によって300 Jが加えられる。一つ目の系が200 Jの仕事をするとき、その内部エネルギーの変化はいくらか。二つ目の系が同じ内部エネルギーになるには、どれだけの仕事をしなければならないか。

a. 700 J; 0 Jb. 300 J; 300 Jc. 700 J; 300 Jd. 300 J; 0 J

a. 700 J、0 Jb. 300 J、300 Jc. 700 J、300 Jd. 300 J、0 J

12.3 Second Law of Thermodynamics: Entropy 74Why is it not possible to convert all available energy into work?

12.3 熱力学第二法則:エントロピー 74使えるエネルギーのすべてを仕事へ変えることができないのはなぜか。

a. Due to the entropy of a system, some energy is always unavailable for work.b. Due to the entropy of a system, some energy is always available for work.c. Due to the decrease in internal energy of a system, some energy is always made unavailable for work.d. Due to the increase in internal energy of a system, some energy is always made unavailable for work.

a. 系のエントロピーのために、一部のエネルギーはつねに仕事に使えないから。b. 系のエントロピーのために、一部のエネルギーはつねに仕事に使えるから。c. 系の内部エネルギーが減るために、一部のエネルギーはつねに仕事に使えなくされるから。d. 系の内部エネルギーが増えるために、一部のエネルギーはつねに仕事に使えなくされるから。

75Why does entropy increase when ice melts into water?

75氷が融けて水になるとエントロピーが増えるのはなぜか。

a. Melting converts the highly ordered solid structure into a disorderly liquid, thereby increasing entropy.b. Melting converts the highly ordered liquid into a disorderly solid structure, thereby increasing entropy.c. Melting converts the highly ordered solid structure into a disorderly solid structure, thereby increasing entropy.

a. 融解は高度に秩序立った固体の構造を無秩序な液体へ変え、それによってエントロピーが増えるから。b. 融解は高度に秩序立った液体を無秩序な固体の構造へ変え、それによってエントロピーが増えるから。c. 融解は高度に秩序立った固体の構造を無秩序な固体の構造へ変え、それによってエントロピーが増えるから。

d. Melting converts the highly ordered liquid into a disorderly liquid, thereby increasing entropy.

d. 融解は高度に秩序立った液体を無秩序な液体へ変え、それによってエントロピーが増えるから。

76Why is change in entropy lower for higher temperatures?

76温度が高いほどエントロピーの変化が小さいのはなぜか。

a. Increase in the disorder in the substance is low for high temperature.b. Increase in the disorder in the substance is high for high temperature.c. Decrease in the disorder in the substance is low for high temperature.d. Decrease in the disorder in the substance is high for high temperature.

a. 温度が高いほど、物質の無秩序さの増え方が小さいから。b. 温度が高いほど、物質の無秩序さの増え方が大きいから。c. 温度が高いほど、物質の無秩序さの減り方が小さいから。d. 温度が高いほど、物質の無秩序さの減り方が大きいから。

12.4 Applications of Thermodynamics: Heat Engines, Heat Pumps, and Refrigerators 77In the equation W = Q_h − Q_c, if the value of Q_c were equal to zero, what would it signify?

12.4 熱力学の応用:熱機関、ヒートポンプ、冷蔵庫 77式W = Q_h − Q_cで、Q_cの値が0に等しいとしたら、それは何を意味するか。

a. The efficiency of the engine is 75 percent.b. The efficiency of the engine is 25 percent.c. The efficiency of the engine is 0 percent.d. The efficiency of the engine is 100 percent.

a. 機関の効率は75パーセントである。b. 機関の効率は25パーセントである。c. 機関の効率は0パーセントである。d. 機関の効率は100パーセントである。

78Can the value of thermal efficiency be greater than 1? Why or why not?

78熱効率の値が1より大きくなることはありうるか。それはなぜか。

a. No, according to the first law of thermodynamics, energy output can never be more than the energy input.b. No, according to the second law of thermodynamics, energy output can never be more than the energy input.c. Yes, according to the first law of thermodynamics, energy output can be more than the energy input.d. Yes, according to the second law of thermodynamics, energy output can be more than the energy input.

a. いいえ。熱力学第一法則によれば、エネルギーの出力が入力より多くなることは決してないから。b. いいえ。熱力学第二法則によれば、エネルギーの出力が入力より多くなることは決してないから。c. はい。熱力学第一法則によれば、エネルギーの出力は入力より多くなりうるから。d. はい。熱力学第二法則によれば、エネルギーの出力は入力より多くなりうるから。

79A coal power station transfers 3.0×10¹² J by heat from burning coal and transfers 1.5×10¹² J by heat into the environment. What is the efficiency of the power station?

79ある石炭火力発電所が、燃える石炭から熱によって3.0×10¹² Jを移し、熱によって1.5×10¹² Jを環境へ移す。この発電所の効率はいくらか。

a. 0.33b. 0.5

c. 0.66d. 1

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