熱力学2009木曜おさらい2

熱力学木曜曜第2回おさらい

今日のおしながき

• 熱力学第〇法則
  • 熱・熱量・熱容量
  • 熱平衡状態
  • 状態と状態方程式

今日のまとめと反省

熱とか熱量は第一法則のところできちんと定義することにして、ここではおおらかな説明を続ける．高校のときにでてきたであろう「名前」に説明を加えた程度．高校の教科書を見ると、熱容量の素朴な測定方法も書いてある．断熱壁を用意して。。。という方法である．これは練習問題にものせておいた．その後で、第〇法則を説明する．ここで温度計の概念も説明して、温度の経験事実から熱容量の性質に制限がかかることをちらっという．これは宿題．最後に熱力学の議論する平衡状態について説明して、その指標としての状態量について話す．力学での運動の記述と比較することで、自明でない様子がよくわかる（か？）．最後に状態方程式の例を示す．もっとあとにもっといろいろ示すことにして、今日示したかったことは，ファンデアワールスの状態方程式．これは高校の知識でPV曲線を書いてみると面白い．温度が低くなると、高温で満たされている単調性が破れる．実はこの単調性の破れは熱力学第二法則から禁止されている．そのからくりはまだ全然お伝えすることはできない．直感的にはそんなことが起きると物質は崩壊してしまうのでありえなさそうだけど、それが第二法則で縛られていることが面白い．講義の後半にはそのことが実感できると思う．

今日の宿題

• 配った練習問題のなかで高校の復習でできるものはやってみる．
• 熱容量が定符号量であることを、温度の性質から示せ．
• ファンデルワールスの状態方程式からPV曲線を描け．

配布するファイル

• 演習問題を配る: Print-001.pdf(3178)

今日の質問

体積２倍になったときに、2倍にならないのはいつでも示教変数なのか？

聞けば，３倍になるような量はどうするのか？ということだった．たしかに、それは「想定外」です．ところが、まったくないかというとそうではないですね．例えば人間関係．１つのクラスでの人間関係を，２クラス分あつめると、1+1=2よりももっと複雑になりますね．このとき、人間関係が局所的でないところが、原因の一つです．自然な物理系では、すぐ近くの要素としか相互作用がないので、多くの物理量は自然に2倍以上になることはありません．局所的でなく長距離にわたって相互作用する系ではたしかに話はややこしくなります．実際に、重力は距離の逆二乗である意味で長距離です．

今日の投票用紙の裏より

僕はカロリーが苦手です．

単位換算する量って、覚えなきゃだめなんですか？

あんまり覚えなくてもよいようなきがします．

空気が悪くて温度も高くなってきたので次回から授業の途中から窓を開けるようにして頂きたいです．（授業の始まる時は皆寒くてしめてしまうので）

これはみなさんの方で対応をお願いします．私はハイテンションで話していて，気がまわらないことが多いです．特に、講義の途中で席を立っても問題ありません．

ドレミちゃんの話もお願いします．

おおお．ドレミちゃん．といっても私からネタふったんでした．私はプリキュアよりも断然ドレミちゃんの方が好きです．

雑談になると出席表のまわりが速くなる．

そうなのか？

ねむい

そうなのね。

プリキュア...他にもいろいろ、

プリキュアは以前根強い．私はあまり好きではないんだけどな。。というか，好きとかいっている年ではないか。。。いや、そもそも知っていることが問題になる年頃かもしれない．

ファン・デル・ワールスって点をつけるんですか？

van der Waalsなので，なんとなく区切りを入れたくなるのですが、慣例的かどうかは自信がありません．

今日の雑談

• 今日の投票数は， 118でした．
• 今日の講義は全体的に飛ばし気味．高校のときにならっているだろうから。。。なんていうのは本当は気にいらないのだけど、第一法則から改めて眺めてみる方が面白いので，そこで時間をゆったりと使いたかった．高校のときにでてきたジャーゴン?はそこで理解できればよいと思う．
• 今日のアンケート

熱力学はおもしろそう？

有効投票数は，84．

今回のWEB投票

• 今日の講義の出来は?

今回の一行コメント

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