大学物理の独言

物理学に関連して自分が学んだことを不定期で書いていきます。依頼や要望、ご指摘等はコメントまで

熱力学

クラウジウス−クラペイロンの式

ギブスエネルギー はエネルギーによる効果とエントロピーによる効果をどちらも考慮して圧力一定下の変化の方向を調べるための指標でとしてエンタルピー と温度 、エントロピー を用いて表現される。このことから、ギブスエネルギーの変化量 がと書かれること…

自由エネルギー

下の図のような状況を考えてみてほしい。容器の内部に気体が閉じ込められていることとし、内部のエントロピーは 、外部はエントロピーが で温度が とする。容器の内側へ熱量 が移動した場合、全体のエントロピー はどうなるだろうか。外部のエントロピーの微…

エントロピー・熱力学第二法則

カルノーサイクルを例に考えた熱機関で得られた式からエントロピー を定義した。今回は、エントロピーについてもう少し詳しくみていきたい。まず、系全体のエントロピー というのは、系を 個の区間に区切ってその 番目の位置のエントロピーを とおけばとして…

カルノーサイクル・エントロピー

熱機関と熱力学の発展は切っても切り離せない関係にあるので、カルノーサイクルというものについてここで扱っておきたい。カルノーサイクルというのは、下の図のように断熱変化と等温変化の繰り返しによってピストンを動かす熱機関である。サイクルの向きはA…

断熱変化

気体が受け取る熱量は、閉じ込められた気体の体積が一定となる場合は気体の内部エネルギーの変化と等しくなるし、圧力が一定となる場合はエンタルピーの変化と等しくなる。では、受け取る熱量を 0 にしてしまった場合には気体はどう変化するのだろうか。この…

熱容量・マイヤーの関係式

熱力学第一法則から、熱容量について考えてみる。熱容量 というのは、ある熱量を受け取ったときに温度がどの程度変化するかというのを表す比例係数で、その定義はとなる。ここで、 は受け取った熱量、 は温度を表す。つまり、 の微分の形で表せばと表され、…

熱力学第一法則・エンタルピー

私が熱力学第一法則を高校で学んだとき、それを覚えるものとして指導された。その後いくつかの本を読んでも同じように暗記しなければならないかのように扱われていて、何人かの友人は「される仕事の場合は符号が...」などと苦労していたのだが、実際にはもっ…