以前「1.熱平衡状態と熱力学の第0法則」では
「熱平衡状態がどういうもの」を学びました。
簡単に言うと、物体が落ち着いたときの状態です。
ここで物理としてやりたいことは、
先ほどは熱平衡状態を図を使って考えましたが
今度は、「熱平衡状態」を式で表すということです。
それでは、この熱平衡状態を決めるためには何を
指定しなければならないと思いますか?
読んでばかりでつまらないと思いますので
ここで、一つ質問です!
目の前に、スターバックスの暖かいコーヒーがあります。
このコーヒーを飲む前に、あなたはどんな情報が知りたいですか?
まず一つに、コーヒーの温度が知りたいですよね?
そりゃ、熱すぎたらそんなコーヒー飲めませんよね笑
僕だったら飲めないコーヒーを出したスタバを裁判にかけます
他には何が知りたいですか??
次に、コーヒーの量が知りたくないですか!?
ここで、温度と量を表す式を組み立てる前に、
状態をあらわすのに必要なもの
- 温度 \(T\)
- 量 \(V\) 、 \(N\)
と書くことにしましょう。
すると、ある一つの状態は
\((T;V、N)\)
(温度;体積、粒子の数)
と言う風に、決めることができます。
イメージでいうと、「グラフ上の点(座標)を一つ決めた」
ようなノリです!!
なんで、;と、で分ける記号が違うの?
示強変数と示量変数とでわけています!!
左側に示強変数、右側に示量変数を書きます!!
以上を用いると、
(示強変数;示量変数、示量変数)となるのはわかりますよね?
では、前回の復習です!!
\(T\) , \(p\) , \(N\)を示強変数と、示量変数にわけられますか??
答えは、
示強変数:\(T\) , \(p\)
示量変数:\(N\)
となりますよね!
ではこの三つを、先ほどの知識を踏まえて並べてみましょう!^^
それを思い出すと、、\((T , p ; N)\)という組み合わせもいいのではないか?と
思う方もいると思います!!
正解です!
\((T , p ; N)\)という並べ方でOKです!
ただ、よく出てくるのは、\((T;V、N)\)の組み合わせです!
どちらも使えるようにしておいて下さいね!
まとめ
色々な物体の熱平衡状態は、「温度、体積、粒子の数」で決めることができる。
\((T;V、N)\)と書く。
この単元は以上です!お疲れ様でした!
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