熱力学2014おさらい13

熱力学第13回おさらい

今日のおしながき

• 熱力学関数
  • 安定性条件
  • 二相平衡

今日のまとめと反省

いよいよ最終回。いつもながらあっという間にここまで来てしまう。あと１０回位あっても、たっぷり話すのだけど…今回は前回の続きで安定性条件を導く。変分をとって、一次の条件からつりあいの条件が出てくる。これは極めて当たり前の条件だけど、その当たり前ということをこうして定式化できることに驚くポイントがあると思うので、そこを強調。ジーと待っているとやがて平衡状態になるってわけだが、こういうふうにも言うことが出来る。さらに、この条件が示強変数に関するものであることも興味深い。示強変数とか示量変数とか定義はしておいたが、その意味は結構いい加減な感じもしたわけである。内部エネルギー？？？内部エネルギー密度は示強変数と呼んでいいのか？とか疑問を持ったりするけど、クリアな解答はそのときにはできなかった。ここまで来て、その意味の違いが分かることになる。

そして、二次の条件から、熱容量の正値性が出てきて、等温過程での圧力の体積微分係数の非正値性が出てくる。これはまた定圧と定積の熱容量の大小関係やらPV平面での等温曲線と断熱曲線の勾配とも関係してくるわけなので極めて重要である。という話をする。

最後の時間で二相平衡からClausius-Clapeyronの関係を説明。もうちょっと時間が欲しかった。

今日の宿題

• 4-9
• 5-1,5-2辺りを見ると、今日の後半の話が楽しめるかも。ただし、導出の過程は古い版なのでややどんくさい感じ。今日の黒板の証明の方がかっこよい。

配布するファイル

• なし。最後のレポートの解答例はWEBに公開して、部屋の前にコピーを置いておきます。

今日の質問

の議論

論理がどうなっているのかの説明が悪かった。ノートを右行ったり左から読んだりと…ここあたりが以前にレポートで指摘された点かもしれない。これまでの結果を頭の中に入れておいて、ここにはあれをつかって、新たにこれが言える…と頭の中で処理をしているようで若干問題か。質問してくれた学生さんにはゆっくり説明しようとしたが、最初の一歩を説明した途端にせきをきったように、ということはここはこうで、これがあーなってこういうことかって自分で説明しだして、こっちは頷くだけですんだ。

一次と二次の条件を分けた理由

そもそも分けられるのか？ということを聞かれたが、これは説明の都合。理屈として分けられるものではない。特に一次の条件がやや分かりにくい。ゆっくりと説明したかったので、二つはわけた。

必要条件？

そして、重要な疑問であったのが、これ以外にはありえないのか？うーん、まずこれは必要条件だから、この条件は満たした範囲でいろいろと考えてみてください。ということ。熱容量が正であることは、熱平衡状態が安定であるために必要なんですね。

今日の出席カードより

今日はアンケートをお願いしたので、出席票はなし。

今日の雑談

• 今日の投票数は， 64でした．ここまで落ちてしまいました。残念。
• 今日のアンケート

これはオフィシャルなアンケートをお願いしました。裏をザーと眺めてすぐに事務に提出しました。結果は数カ月後に帰ってくる予定。また、WEBに公開します。

今回のWEB投票

• 今日の講義の出来は?

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