Question

あじのすけ

物理　熱力学

PV図において、ある断熱線上の移動では熱の出入りはありません。
熱の出入りはどの断熱線からどの断熱線に動くかということのみによって決まります。

ここで、ある点Aから他の点Bへの状態変化を考えます。この際、各点のPV^γの値を計算し、それぞれK,K’とすれば、加えた符号付き熱量Qは変数をK,K’のみとする式で表されるのでは….

と思って計算しているんですけどうまくいきません。アドバイスでもヒントでも、何か手がかりを教えていただきたいです。

物理 熱力学

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

もちもち

面白い考えだとは思いますが、任意の状態変化について表すのは不可能だと思います。
熱量Qは状態Aから状態Bへの変化のさせ方によって取る値が異なります。

例えば状態A(T1,V1)から状態B(T2,V2)へと準静的断熱変化ができるとします。(T1≠T2)
この変化によって系が受け取る熱量Qは0となります。
一方状態C(T1,V2)としてA→Cへ準静的等温変化した後、C→Bへと準静的定積変化する過程を考えると得られる熱量は、
Q=nRT1/(γ-1)log(T2/T1)+nc_v(T2-T1)
となり、これが0となるのはT1=T2の時のみであるが今T1≠T2なので0となりません。

あじのすけ

あっ…確かに過程によって変わりますね…
わかりやすい例示も添えていただき、理解できました！
丁寧な回答をありがとうございます！

もちもち

正直自力でその考えに至ったのはかなりすごいと思います。
ちなみにですけど理想機体に限って言えば、ある状態Aから任意の状態Bまでの変化を考えるとエントロピーSが各点の
VT^(1/(γ-1))
だけを用いて表せます。
あじのすけさんはこれに非常に近い考えをしていた訳です。

あじのすけ

ありがとうございます…！！
そうなんですね。エントロピーの名前は聞いたことがありましたがここで繋がるとは…自分でも参照/考察してみようと思います。
また機会があれば是非よろしくお願いします！