熱力学2012おさらい4

熱力学第4回おさらい

今日のおしながき

2 熱力学第一法則
- 2-1 状態変化のつづき
- 2-2 熱力学第1法則
- 2-3 サイクル過程

今日の主題は熱力学第一法則を理解することであり，同時に熱をどう考えるかということであった．まず，前回の講義での残っていた状態変化で大切な過程である断熱過程の補足からはじまる．断熱過程を実現するために断熱壁を，等温過程をするための熱浴を道具として導入する．その次に第一法則であるが，その準備として力学的保存則を見直しておく．どのように保存力から位置エネルギーを決められるかということをゆっくりと見る．ここが第一法則と関係しているところであり，第二法則でエントロピーを導入するところとも関係している．

位置エネルギーを導入したことの拡張として，断熱過程での第一法則を導入して，内部エネルギーを出す．ミクロにどうこう考えることなく，内部エネルギーを導入したくなる感じが伝わったならばうれしいところである．その後で，熱的作用を許した過程で，内部エネルギー変化の足りない部分として熱を導入する．決め方としてはある意味では気持ちがよいが，何かしら押し付けられたもの感が全面に出すぎているところは気持ちが悪いかもしれない．いずれにしても，出てきた法則の形はよく見慣れたものである．

次にサイクル過程を導入して，第一法則からすぐにわかることとして，第一種永久機関がないことを話をする．同時に，できそうなことがちょっと見えてくるわけだが，単純にはいかないことが第二法則からわかる．次回は準静的過程を説明して，微小変化の第一法則を使いやすいものにすることを考える．

月曜日の出席数は， 92でした．この人数はそこそこキープなんですが，今日はトラップにひっかかった学生さんが数名いました．以前に配った出席カードを出した学生さんがいます．さらに，今日の問に回答していないので，きっとここにいないということでしょうね．どうしましょうかね．今度の講義のときにお話しますか．
金曜日の出席数は， 143でした．講義で言い忘れたのですが，次回は金曜日ではなくて，水曜日です．
今回はレポートを回収しました．ザーと問３だけ見ました．いろいろ勉強になります．例えば，5分前に終了して質問時間に入るのですが，そこでちょっと時間が欲しいという指摘はなるほどと思いましたね．なんかその時間をサイエンスカフェみたいにしたいんですけどね．

今日のアンケート

問１：講義のWEBページみてる？

曜日	いつもみてる	たまにみる	見たことない！	その他
月	12	30	45	5
金	9	33	98	3

この問は出席のタグみたいなものなんですが，「その他」は空欄なんですが，これは困りますね．

問２：気体を急に膨張させると温度はどうなる？

曜日	上がる	下がる	どちらとも言えない	その他
月	6	67	12	7
金	9	105	25	4

この結果は金曜日に公開します．
多くの人が「下がる」ということでした．スプレー缶は冷たくなりますからね．急に膨張させるということは，熱が逃げる前に膨張させることを意味するので，断熱過程に近いです．断熱過程で温度は下がるか？という問と考えることができます．理想気体では下がることはわかりますが，一般に下がることを次回の講義で示します．