3.熱平衡状態の記述     (難易度:⭐️)

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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