熱力学（理想気体の状態方程式）

　理想気体の状態方程式を含めた熱力学だけど、一応、物理公式、化学公式の両方として説明しますね。高校で習う熱力学を基礎として、大学では微分積分を取り入れて、エントロピーとかエンタルピーとかギブスの自由エネルギー、平衡状態の話を進めて行く。今は、エントロピーとかエンタルピーとか知らなくても良いけど、大学で物理や化学の分野に進みたいなら、高校での熱力学は勿論、微分積分を出来るようにしておいて欲しいかな。

手書きの説明

 

　理想気体の状態方程式PV=nRTだけど、この式でボイル・シャルルの法則は説明がつく。因みに、ボイルの法則、シャルルの法則は、実験から導き出されたのね。それは、ともかく、「温度一定なら、気体の体積は圧力に反比例する。（ボイルの法則）」と「圧力一定下では、気体の体積は、絶対温度に比例する。（シャルルの法則）」は、PV=nRTから成り立つのがわかるよね。

　　理想気体の内部エネルギーU=3/2・RTは、知っておいて下さいね。それと、理想気体の状態方程式の導き出し方は知っておくべきです。今回は、立方体の容器で説明したけど、球体の容器の場合もあったりします。まあ、でも、運動量変化から力積を求め、壁面に衝突するまでの時間を求めて、力、圧力を出す。そして、理想気体の内部エネルギーの式を使って、導くと言う流れは同じですから。

次回は、熱力学の続き。「熱力学の第一法則とモル比熱」

　次回も熱力学。熱力学の第一法則とモル比熱のお話。熱力学の第一法則は、Q=U+Wなんて式で表すことがあって、これが混乱を招やすくなっているかもしれないけど、要は、エネルギー保存則なんだよね。この辺りの話をして行きます。では。