令和６年北大院試熱力学問１解説

皆さんこんにちは。
今回は、令和6年入学者向けの北海道大学大学院工学院機械宇宙研究室群の院試(熱力学)の解説をしたいと思います。
問題文については北大の受験ページに掲載されていますので、そちらからDLしてください。

筆者は一応、他大学から北大院工学院に受かっているので一定の質は担保できると思いますが、回答が間違っていても一切責任は取りませんのでご了承ください。

※公式的に解答例が出ていないため、複数の非公式解答例を見ておくことをお勧めします。

この記事を書くに至った経緯ですが、新しい問題が故、先輩からもらった解答集に答えがありませんでした。そのため、受験生の解答の一例としてこの場で提供します。

さて、長くなりましたが、問題について触れていきます。

本問題は内部エネルギーに関するものですね。しかし、公式を暗記していればできる問題では全くありません。(１)では内部エネルギーの式とマイヤーの関係式、状態方程式を使用していく必要があります。
しかし、そこを乗り越えればあとは非常にシンプルですので駆け抜けましょう。

(１)条件から以下のように整理できます。