目次
みなさん、勉強おつかれさまです！！
前回の単元では、物理学で
非常に大切な、「熱力学第一法則」
と「熱力学第一法則から導かれる性質」について勉強しました。
この単元では、「熱力学第一法則からわかること」を
1.熱力学第一法則
まずは、二つ前の単元で勉強した「熱力学第一法則」について復習しましょう！！
熱力学第一法則
\((T;V,N）\overset{}{\longrightarrow}（T’;V’,N’）\)というふうに変化した時、
$$ \Delta U = Q + W $$
が成り立つ。
\(\Delta U \)内部エネルギーの変化量
\(Q\):変化の際に外からもらった熱量
\(W\):変化の際に外からされた仕事
はい！
式の形は覚えましたか？？
そんなに複雑な式ではないので、着実にゆっくりと
2.熱容量
熱力学第一法則からわかること見る前に、
まず「熱容量」について復習しましょう！！
まずは、熱容量の定義を見て見ましょう！！
熱容量
物体の温度を1℃上昇させるのに必要な熱の量
例 コップの水とプールの水
コップ一杯の水と、25mプールの水を考えてみましょう！
ここで、問題です！！
この二つの水では、「熱容量」が大きいのはどちらでしょうか？
これれは、つまり何を聞かれているかというと、
「その水の温度を1℃あげるにはどちらのほうが多くの熱を必要としますか？」
ということを聞かれていることになります？
直感的に、「プールの水」の方が沢山あるので
温度を1℃あげるのにより多くの熱が必要だということがわかります！
3.定積熱容量と定圧熱容量
実は単に熱容量といっても「二つの熱容量」があります。
それはなにかというと
「定積熱容量」と「定圧熱容量」
の二つです。まずは、これらの定義を見て見ましょう。
定積熱容量
体積が一定の変化するときの熱容量
\(C_{V}\)と表す。
定圧熱容量
圧力が一定の変化するときの熱容量
\(C_{p}\)と表す。
はい！このように熱容量には二つがあります！！
実は、これらの「二つの熱容量の間にはある関係がある」のです。
実は、それが、「熱力学第一法則からわかること3」なのです！！
3.熱力学第一法則からわかること3
先ほども、少し言いましたが、
「熱力学第一法則からわかること3」
とは「二つの熱容量\(C_{ V}\)と\(C_{p}\)の間にはある関係がある」
ということです。
そして、その関係というのは、
となります。
この式の導出は次の記事で示すことにします！！
まとめ
熱力学第一法則：\((T;V,N）\overset{}{\longrightarrow}（T’;V’,N’）\)というふうに変化した時、
\(\Delta U = Q + W\)が成り立つ。
熱容量：物体の温度を1℃上昇させるのに必要な熱の量
- 定積熱容量：体積が一定の変化するときの熱容量\(C_{V}\)と表す。
- 定圧熱容量：体積が一定の変化するときの熱容量\(C_{p}\)と表す。
定積熱容量\(C_{V}\)と定圧熱容量\(C_{p}\)には以下のような関係がある。
この単元は以上です！お疲れ様でした！
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