熱力学2012おさらい5

熱力学第5回おさらい

今日のおしながき

• 熱力学第一法則
  • 準静的過程
  • 第一法則の応用

今日のまとめと反省

今回は準静的過程の説明から初めて，その状況での気体のされる仕事を導いておく．一般の系での仕事の表式はそれぞれ考察する必要があるが，いずれも準静的過程で考えことで導くことができる（はず）．仕事の式が得られたので，少し練習としていくつかの過程を決めたときの仕事を計算してみる．第一法則のうち仕事の部分の微小表現が得られたので，それを用いてわかることをいくつか議論する．熱の方は力学作用以外からやってくるので，現時点ではなんともわからない．実際は第二法則の後でエントロピーで表されることになる．ただ，残りの二つがわかったので，熱もそこから決まるという式は得られる．そこから，熱容量や断熱曲線について説明する．

今日の宿題

• を示せ．今日の等圧過程と等温過程の仕事のところで出てきた式．示さなくても仕事の定義から明らかといったが，算数的にはこれ．
• としたら，どうなるか？
• 練習問題2-2,2-3,2-4(これは上の宿題と関係),2-10,2-11(定積熱容量と定圧熱容量の大小関係に関する問題）

配布するファイル

• レポート２:Report-NR2012-2.pdf(100)
• ビラ：6月1日に駒場の理系研究室のオープンラボがあります．　

今日の質問

準静的でないとどうなりますか？

一般にはわからないですが，集状態が平衡状態になれば状態量の予言が全てです．途中の仕事や熱は準静的でなければわからないです．我々は何が知りたいのでしょうか、ということも問題です．

なぜ，Qと書かずにadと書くの？

Qは状態量ではないので，そこには書けないのです．一方で，adというのも断熱過程を意味するといったので，状態量ではないのですが，なにも書かないと条件がわからなくなるので，一時しのぎてきにadと書きました．将来的には，エントロピーのSを書くことになります．

準静的でなくても仕事の式は出てくるのでは?

-PdVがいつでも成り立つのではないかということですが，例えば，むちゃくちゃに動かしたときに仕事はどうなるかはよくわかりません．あくまで準静的にするので，中からおされる力がわかってそれとつりあうようにして動かすので仕事がわかります．

宿題はどうすればよい？

上の宿題だけど，これは各自で考察してくれればよいです．それで，よくわからかったり，よくわかったら教えてください．

断熱曲線V(T)からP(V)はどうしたら描ける？

最後のところで，P(V)はどうしてわかるか？ということですが，他に状態方程式を知っている必要がありますが，それがわかれば，V(T)から逆をたどって，Tをしって，状態方程式からPがわかるので，グラフは描けます．

月曜の投票用紙の裏より

プチプチし忘れました．

なんだっけ？

ジャイアンツやっと5割．気持ちよく交流戦へ．

一つコメントしておこう．世の中には「アンチ」というのがあって，そしてプロ野球でアンチが存在するのはジャイアンツだけである．．．私は王の世代なので，巨人からはいったのですが，野球が好きになると，巨人は好きにはなれないですね．

しかし偏微分はよくわからん．それと，何か赤いのがついていますが，インクでもこぼしたのですか？

「慣れ」が必要ですね．その赤いのは魔法です．

熱いぜ熱力学！って言って下さい．

絶対に言わん．

もともとWebページ重いです．

そうですね．しかし，土曜日はもっとひどいことになっていたのです．．．

イネ花粉がついに来ました．．．

お気の毒です．

高校までの記号は≧だったのにどうして大学からに変わったのですか?

自分でもよく気づかないままに棒が一本消えていました．論文はtexで書くのですが，その標準の不等式も一本です．計算するときに，画数が少ない方が便利とかそんな理由ではないでしょうか？そういえば割り算の記号も分数を習うと，もう使わないですね．

偏微分の入った計算式を見ていると混乱しそうです．．．

慣れです．高校でラジアンが出てきたときの混乱に比べると，混乱することはないのでは．

金曜の投票用紙の裏より

熱がだんだん楽しくなってきた♪

やっと熱がでてきましたからね．

またレポートですか．．．全部で何回ですか？

ううう．４回くらい．

後半添字が小さくて見えなかったので　、もう少し大きめでお願いします．

確かに後半筆圧も落ちてきているように思います．何かブロックサインを出してくれるとうれしいです．

に雨をふらせたらなんとなく形がわかった気がした．

おおお．かっこいい．水はたまって，そしてあふれるのです．

4組はピロシキをうりますよろしくお願いします．

がんばってください．きっと私は行けないです．

へんびぶーん

なんか変身しそう．

先週のプリキュアに登場したみゆきママが美人すぎて生きるのが辛い

先週は見たっけ．見たような見なかったような．

人間以上の非演算的処理能力を持つAIの開発を先生は認められますか？``生命"進化の踏み台になることを許容できますか？

非演算的処理って何やることを想定してるんですか．AIは一度すたれて，今は別のフェーズになっていると思うのですが，現状は把握していないです．何か学問としてチャレンジすべき課題が明確ならば私はよいと思います．

一限が元々なくて、2限が休講でごごから3限だと何故か遅刻する

まあ，そういうもんです．

今日の雑談

• 月曜日の出席数は， 81でした．とうとう，魔法は切れたか．．．
• 金曜日の出席数は， 136でした．こちらも，魔法が．．．

• 今日のアンケート

熱力学第一法則はわかった？

• みなさんの理解度はよいということと，高校からの差分はないという学生さんが2割くらいいるということです．それはこちら側の問題ですね．本当にわかっているのだとしたら，完全に申し訳ないのですが，私が学生のときには全然わかっていなかったのでね．ここでわしとくらべるな！とつっこまれそうです．わかるとはどういうことか難しいと私は思うのですが，法則として見たことがある形がでてきたら知識の差分はないと思うのかな．今日の話で，ジュールの羽車の実験の意味が変わってくるのだと思うのですがどうでしょうか？熱と仕事の等価性を示したその実験は，今日のような第一法則の導入をするとどう考えればよいのでしょうか．

重りをつけたゴムを温めると．．．

• けっこうばらばらです．多くの物質は熱すると体積は大きくなりますが，ゴムは逆です．４度以下の水と同じです．これはゴムの物性に関することで，これ自体は熱力学では予言できませんが，この結果，他の物性がどうなるかは予言できることがあります．それは最後の方でまた議論することになると思います．

今回のWEB投票

• 今日の講義(月曜クラス)の出来は?

• 今日の講義(金曜クラス)の出来は?

今回の一行コメント

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