高2物理2021　質問：第一学習社『セミナー物理基礎＋物理』基本問題287について

　質問があったので解説します．

　この問題では，まず「温度は一定」に注目します．温度が一定ならば，ボイルの法則を用いることができます．次に，円筒容器を水平に置いたときに，容器内部の気体にはピストンにはたらく重力が影響しないことに注目します．このとき容器内の圧力は大気圧に等しいので，水平に容器を置いたときと，鉛直方向に容器を立てたときでボイルの法則を用います．

　ピストンを容器上部になるように立てたときは，大気圧$p_0$に加えてピストンにはたらく重力による圧力$p_{piston}=\frac{mg}{S}$が容器内に加わります．反対にピストンが容器下部になるように立てたときは，容器内の圧力$p$とピストンによる圧力$p_{piston}$の和が大気圧$p_0$と等しくなります．この点に注目して問題を解いてください，

　それでは問題演習をがんばってください．