熱力学2014おさらい6

熱力学第6回おさらい

今日のおしながき

• 第一法則
  • 　理想気体への応用
• 熱力学第二法則
  • 状態変化の方向
  • Clausiusの原理

今日のまとめと反省

理想気体の場合に、第一法則から言えることをまとめる。そもそも理想気体ってなんだっけ？と聞いてみたら、やはり、ミクロな視点がどんどんやってくる。そうならったからね。でも驚いたのは、分子間力が無視できるとか、言われて、そうするとどういう理屈でその状態方程式が出てきたり、熱容量の温度依存性が出てくるのかは…どうなんでしょうか？熱力学の立場は、物性として状態方程式と熱容量を指定することになる。ちょっとむずかしいのは断熱自由膨張の性質をいれるかどうかで、そこはいくつか考え方があることを説明する。しかし、そこが混乱の元になったかもしれない。あとは、それらをベースに第一法則からわかることを説明。前回、断熱曲線と等温曲線の関係を議論したが、今回は具体的な例でその勾配の大小関係を見てみた。それがサイクルを作る基本にもなっているので、いろいろ絡んでいて面白い。。。と私は思う。

次に、第二法則に向かうために、「自然」に状態変化が起きうる方向について議論する。できることとできないことの区別をつけるための考え方を少しだけ説明して、詳細は次回に回す。

今日の宿題

• 理想気体の断熱過程での仕事を求めよ

配布するファイル

なし

今日の質問

＊＊の本ではClausiusの原理は出てこなくて、Kelvinの原理しか出てこない…

次回にKelvinの原理の話をして、お互いの関係を議論します。

例えば、U一定だったら、はいつでもゼロじゃないのか？

よくある疑問です。多変数関数であることの特徴ですね。例えば二変数関数を考えてみると、ちょうど、立体的な地図を想像するとよい。二次元平面に高さの情報として関数Uを考えようというわけである。そのとき、U一定、つまり高さ一定の状況を考えることはできて、それは等高線です。等高線上のどこかに立って、ｘ方向の微係数、つまりｘ方向の傾きをみると、それは一般にはゼロではないですね。ｙ方向も同様です。ゼロでないのは当たり前に思えてきます。

今日の出席カードより

理想気体が断熱自由膨張でTが不変になるのはどうやってわかったのですか？

今日の説明はややこしかったです。一つは理想気体の性質として導入した。もう一つは、熱力学第一法則と第二法則を確立した後の観点からは、下にもあるけど、状態方程式からが言えて、そうすると第一法則から温度が不変なことがわかる。

結局、って、とりあえずそういうだと思い込めばいいんですか？頭悪い質問でごめんなさい。

頭が悪いとは思いません。ただ、理系のお行儀として、「思い込めばよい」ということはないです。もうちょっと強い調子で言うならば、ありえないです。「思い込む」必要なんてどこにもないし、ちゃんと納得すればよいのです。それから、簡単に納得する必要もありません。

授業はやくて自分の中でまとめられないので、まだ質問できる状態にありません。

質問できる状態になれば、また質問ください。

少し寝ているときに限って理解しづらい式書かれているのが辛い。

それは私の知らないことです。

...

...

スキャンした情報を持っているのだけど、うすくて見えない。オフィスにもどったらチェックします。

今日の雑談

• 今日の投票数は， 84でした．先週から少し持ち直す
• 今日のアンケート

なし。

• 次回に第一回のレポートを返却します。

今回のWEB投票

• 今日の講義の出来は?

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