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  "license": "All rights reserved（AI の参照・要約と出典リンクつきの引用は可。転載・再配布・販売は不可）",
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  "disclaimer": "単元の並びは学習指導要領に沿って作り、年号や人物などの事実は公開データと照らし合わせています。誤りに気づいたら意見箱からお知らせください。確かめて直します。テストや受験の前には、教科書や先生の説明もあわせて確認してください。",
  "attribution": "事実データの一部は Wikidata（CC0）による。単元の構成は文部科学省「小学校学習指導要領」「中学校学習指導要領」「高等学校学習指導要領」（政府標準利用規約2.0）。",
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  "name": "モル比熱と熱機関の熱効率",
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    "title": "物理",
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    "title": "気体分子の運動",
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    "気体1molの温度を1K上げるのに必要な熱量をモル比熱といい、体積一定のときを定積モル比熱、圧力一定のときを定圧モル比熱という。",
    "単原子分子理想気体では定積モル比熱が(3/2)R、定圧モル比熱が(5/2)Rで、その差がRになる関係をマイヤーの関係という。",
    "熱機関は高温から熱Q₁を受け取り、仕事W′をして、低温へ熱Q₂を捨てる。熱効率e＝W′/Q₁は必ず1より小さい。"
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      "note": "気体1molの温度を1K上げる熱量〔J/(mol・K)〕"
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      "term": "定積モル比熱と定圧モル比熱",
      "note": "単原子分子では定積が(3/2)R、定圧が(5/2)R"
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      "term": "マイヤーの関係",
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      "term": "熱効率",
      "note": "e＝W′/Q₁＝(Q₁−Q₂)/Q₁（1より小さい）"
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    {
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      "prompt": "単原子分子理想気体2.0molを、体積を一定に保ったまま20K温めるのに必要な熱量は何Jか。気体定数をR＝8.3J/(mol・K)とする。",
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      "id": "q-mhe-constant-pressure-heat",
      "type": "input",
      "prompt": "単原子分子理想気体2.0molを、圧力を一定に保ったまま20K温めるのに必要な熱量は何Jか。気体定数をR＝8.3J/(mol・K)とする。",
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      "answer": "830",
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        "830J"
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      "explanation": "定圧モル比熱は(3/2)R＋R＝(5/2)R。Q＝n×(5/2)R×ΔT＝2.0×2.5×8.3×20＝830J。定積のときの498Jより、膨張して外にする仕事nRΔT＝332Jの分だけ多い。",
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      "type": "input",
      "prompt": "ある熱機関が、1サイクルの間に高温の物体から2.0×10³Jの熱を受け取り、低温の物体へ1.4×10³Jの熱を捨てた。この熱機関の熱効率はいくらか（小数で答える）。",
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      "prompt": "熱機関の熱効率が1（100％）にならない理由として正しいものはどれか。",
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        "高温の物体の温度が下がらないから",
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      "explanation": "熱機関は、受け取った熱の一部を低温の物体へ捨てなければ、くり返し仕事をすることができない。受け取った熱をすべて仕事に変える熱機関はつくれず、これが熱力学第二法則の1つの表し方である。",
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        "molar-heat-capacity-and-thermal-efficiency"
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      "label": "文部科学省「高等学校学習指導要領（平成30年告示）解説 理科編 理数編」p.68〜69",
      "url": "https://www.mext.go.jp/content/20250311-mxt_kyoiku02-100002620_05.pdf"
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      "label": "コトバンク「熱効率」（デジタル大辞泉ほか）",
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      "alt": "ヘリウム2.0molを10K温める熱が、定積では249Jすべて内部エネルギーに、定圧では415Jが内部エネルギーと仕事166Jに分かれる様子",
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      "caption": "定積と定圧で必要な熱量の違い（249Jと415J）"
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  "updated_at": "2026-10-31"
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