熱力学詳しいやつ助けてくれ

問、100℃,1atmの水1molを同状況の水蒸気に変えたときの自由エネルギーの変化量を求めよ。
　　　　＊　水の蒸発熱　　40668 J/mol
大気圧　　　1013＊10＾5 N/m^3
0℃,1atmの気体１molが占める体積　　0,0224 m^3
0℃,1atmの液体１molが占める体積　　18 cm^3
等温等圧変化





この問題なんだが熱力学苦手な俺には難問に感じる・・・orz
誰かたしゅけて〜　　　　　

メコスジ学詳しいやつ助けてくれ

自由エネルギー　F = E-TS　その微分形は　dF = -SdT-pdV で
今は等温過程の変化なのでdF = -pdVで
また等圧なのでpはconst　よって自由エネルギー変化は-大気圧かける気体と液体の体積差
でいい気がする。
まちがってたらごめんね

もっと、難しい問題ないの？

>>4
エルゴード仮説の立証をよろ

>>4
多孔質体の熱の伝わり方を教えてくれ

>>4
非平衡系の基礎理論の確立はどうやればいいんですか？

>>5>>7さすがに無理（笑）
>>4
これは正確にやると熱伝導方程式（dQ/dt = - div j とかって形だっけjは熱流ベクトル）を解くしかあいわな、任意の形手ではむりなので、数値計算するしかない
が、がしかし穴が試料内に均一に分布しているなら、
全体として熱伝導がさがった均一な物質とみなしてもそう悪くない近似に思える。
すまん、これが限界

>>5
エルゴード理論自体は証明されてる。

>>9
really ?

数学ではな。ただ、物理系への応用が非常に難しいので、その意味でエルゴード「仮説」と言う。
即ち物理でのエルゴード仮説とはエルゴード理論が統計力学で扱う系で十分成り立つという仮説。
実際にはバネなどを考えた場合成り立っていないことから非線形波動の分野ができた。

あー話聞いていた聞いたことがあるかもしれない、確かエルゴード仮説っていうのは
時間平均と統計平均が等価であるということだったきがするが、現実的なサイズのsystem
当エネルギー面での量子状態の数たるやむちゃくちゃおおきな数で、それらの状態すべてを
とおるのには宇宙の寿命よりながい時間がかかる、よって普段観測しているエネルギー一定の
系は当エネルギー状態のごくわずかな状態をふらふらしているにすぎない、このような状態で
時間平均と統計平均を等価と見なしてはたしてよいのだろうか？といった状態でとまっているんだっけか
しかし、そのエルゴード仮説から導きだした統計力学が現実の現象をあざやかに記述しているところをみると
やっぱり仮説は少なくとも、近似的には成立しているだろーね。難しい

暇だからおれが一つ問題を出そう、今0とΔのエネルギーを持つ二つの量子状態を用意する
この二つの量子状態のところに２個のフェルミオンをいれたときと２個のボゾンを入れたとき
の任意の温度における比熱を計算してください。式でだせれば１００点満点、定性的な説明でも
おーけーよ

あぁそういう話もあったなぁ。ただ量子状態全てを通る必要はなくて量子状態の近傍を通れば良かった気がする。
後、（確か）エルゴード仮説を検証しようとしてやったザブスキーとクルスカルのKdV方程式の話もあったはず。
オレもそこまで詳しくないからこの辺でﾉｼ

問題不評でしたか？（笑）とけたら、もっとおもしろいのだすよ。

いつの間にやら4様のｵﾅﾆｰスレだな

>>16
問題といたんだし、いいじゃねーか、他にやることねーだろ。
文句いってねーで何かおもしろい、問題でも提供してくれ。
今日のおれは暇なんだ。

>>13
横からヒヨコがクチバシ突っ込んですまないが、
状態二つのところにフェルミオン二つ入れたら自由度無くなっちゃわないの？

>>18
いいとこつくね。
となると比熱は？

んー、エントロピーが常に0だから比熱も0？

>>20
正解です。すばらしい。ボゾンはいけますか？

>>21
なんかあんまりきれいにならなかったけど、

正準集団ってことにして分配関数書いて、Z = 1 + e^(-βΔ) + e^(-2βΔ)
エネルギー出して、U = -(∂/∂β)lnZ = Δ{2+e^(βΔ)}/{1 + e^(βΔ) + e^(2βΔ)}
∂U/∂β = -2(Δ^2){cosh(βΔ) +2}/{1+cosh(βΔ)}^2

比熱は ∂U/∂T = 2k(βΔ)^2*{cosh(βΔ) +2}/{1+cosh(βΔ)}^2

>>22
ブブー残念、分配関数の時点で間違っています。

>22
いやいいのかそれで、すまんたぶん正解です。

では次の問題にうつります、難易度はぐぐっとアップ
四つのスピン(S1,S2,S3,S4)を考えます。それらがH=-J(S1*S2+S2*S3+S3*S4+S4*S1)
という(J>0強磁性的)相互作用をしています。隣と相互作用する、４つのスピンリングといえば
イメージがつきやすいと思います。もちろんS=1/2で量子力学的に考えてください。
問１　このリングの固有状態と固有エネルギーをすべて求めてください
問２　温度Tの時のエネルギーを計算してください
結構計算はメンドくさいです。
暇な方どうぞ

ちなみに僕はとくのに一日くらいかかりました。全部手で計算できます。
普通に考えると16*16のマトリックスを対角化しなけりゃならないが、工夫をすると
かなり簡単になります。

ここはおまいの日記帳じ(ry

>>27
じゃあ、てめーがなにかおもしろいことかけよ。

>>25
確か修士の時レポートで出た記憶が。
答えはもう忘れたけど。

力学過程エルゴート

>>28
>>27の日記帳でもない

　解決しました！！みなさんありがとうございます。
勉強して出直しますorz

>>1
物理板の知識レベルはこの程度、
ＤＱＮしかいないよ。

熱力学で得た知識は今後重要になりますか？学部二年のものです。

力学、解析力学、熱力学、統計力学、量子力学、場の量子論、光学、物性、相対論、原子論は基本だから。
分子運動論、流体力学、非平衡統計はアレかな。

>>20-21
４様、フェルミオンで質問ですが　比熱の定義　Ｃ＝(d'Ｑ/dＴ)a より　
(dＴ/d'Ｑ)＝１/Ｃ　ここで、いくら熱を加えても dＴ＝０　だから、
１/Ｃ＝０　よって　Ｃ＝∞じゃない？

>>36
内殻の電子で考えたら、やっぱり比熱ゼロだった。・・・orz

>>35
電磁気学が入っていませんが。　光学って電磁気学の１分野じゃない？

>>21-24
適当に妥協するなんて、昔の hysuginamiさん？も堕落したな。嘆
昔なら、β使って分配関数求めた時点でアウトだったでしょうに。　でも、どうやって
少ない個数の状態に対して温度を定義するのか、４様教えて！　この問題の難しさは
温度の定義がはっきりしないことによるんだから。←自分の用意した回答を示して！

>>13
フェルミオンは簡単だが、ボゾンは難しいな。フェルミオンの場合、熱溜めに漬けて
置いて、絶対０度から徐々に熱溜めの温度を上げていく。
Ｔが上昇しても　Ｑに変化が無いから、d'Ｑ＝０。　比熱　Ｃ＝d'Ｑ/dＴの定義より、
Ｃ＝０

ボゾンの場合、熱力学的に解くのは難しい気がする。同じ量子状態を多数個用意して
統計力学的に考えるしか無いのかなあ。0&Δと熱平衡にある温度は kＴ/2＝Δ　より
Ｔ＝2Δ/k。とりあえず表を作ると、Ｔ＝∞　の時だけは比熱が求まる。

状態　　　　　0&0　　　　0&Δ　　　　Δ&Δ
温度　 Ｔ　　　０　　　　2Δ/k　　　　　∞
内部Ｅ Ｕ　　　０　　　　　Δ　　　　　 2Δ
比熱　 Ｃ　　　？　　　　　？　　　　　０　

（温度が非常に高い時は、温度をさらに上げても、熱の吸収が無いから、Ｃ＝０
つまり、Ｔ＝∞で、比熱は０に収束する。）　　　　　　（つづく）

>>13
ボゾンの場合、状態は 0&0＝ｎ0個、0&Δ＝ｎ1個、Δ&Δ＝ｎ2個　の３種類である。
Ｎ個のものの中に、ｎ0個の同じもの、ｎ1個の同じもの、ｎ2個の同じものがある時、
これらを全部１列に並べる順列の総数は、Ｎ！/(ｎ0！・ｎ1！・ｎ2！)　である。
ｎ0、ｎ1、ｎ2　の全ての組についての総和は　Ω＝��(Ｎ！/(ｎ0！・ｎ1！・ｎ2！) )
Ｎが非常に大きい場合、Ωに寄与するのは和の中の項のうち最も大きい項だけである。
それをｔ(n)＝Ｎ！/(ｎ0！・ｎ1！・ｎ2！) とすると、
logｔ(n)＝logＮ！−(logｎ0！＋logｎ1！＋logｎ2！ )　ただし、logＮ！＝定数

スターリングの公式を使って
logｔ＝ 定数−(ｎ0・logｎ0−ｎ0＋ｎ1・logｎ1−ｎ1＋ｎ2・logｎ2−ｎ2 )　より
∂log t/∂ｎi＝−∂(��(ｎi・logｎi−ｎi))/∂ｎi＝−logｎi−１＋１＝−logｎi

状態が熱平衡、つまりエントロピーが極大の時は、logｔ(n)が極大になっているから
δlogｔ(n)＝
　(∂log t/∂ｎ0)・δｎ0＋(∂log t/∂ｎ1)・δｎ1＋(∂log t/∂ｎ2)・δｎ2＝０

>>13 つづき
一方、拘束条件は　Ｎ＝一定、Ｅ＝一定
Ｎ＝ ｎ0＋ｎ1＋ｎ2
Ｅ＝０・ｎ0＋Δ・ｎ1＋2Δ・ｎ2 ＝ Δ・ｎ1＋2Δ・ｎ2 ＝ Δ(ｎ1＋２ｎ2 ）

各々の未定定数をα、βとし、ラグランジュの未定定数法を使うと、
(∂log t/∂ｎ0＋α＋０β)・δｎ0＋(∂log t/∂ｎ1＋α＋Δβ)・δｎ1
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＋(∂log t/∂ｎ2＋α＋2Δβ)・δｎ2＝０
故に、
　∂log t/∂ｎ0＋α＝０　　　　　 ∴ logｎ0＝α　　　　ｎ0＝exp(α)
　∂log t/∂ｎ1＋α＋Δβ＝０　　 ∴ logｎ1＝α＋Δβ　ｎ1＝exp(α＋Δβ)
　∂log t/∂ｎ2＋α＋2Δβ＝０　 ∴ logｎ2＝α＋2Δβ　ｎ2＝exp(α＋2Δβ)

Ｎ＝ｅ^α(１＋ｅ^Δβ＋ｅ^2Δβ)＝Ａ(１＋ｅ^Δβ＋ｅ^2Δβ）
Ｅ＝Δｅ^α(ｅ^Δβ＋2ｅ^2Δβ)＝ＡΔ(ｅ^Δβ＋2ｅ^2Δβ)　ただしｅ^α＝定数＝Ａ

∂Ｅ/∂β＝ ＡΔ(Δｅ^Δβ＋4Δｅ^2Δβ）＝ ＡΔ^2(ｅ^Δβ＋4ｅ^2Δβ）
β＝ −1/kＴ　 ∂β/∂Ｔ＝1/(kＴ^2)
∴ ∂Ｅ/∂Ｔ＝(∂Ｅ/∂β)(∂β/∂Ｔ)＝ＡΔ^2(ｅ^-Δ/kＴ＋4ｅ^-2Δ/kＴ)/(kＴ^2)
∴ Ｃ＝Ａ・Δ^2・(ｅ^-Δ/kＴ＋4ｅ^-2Δ/kＴ)/(kＴ^2)
Ｎで割ると、
ｃ＝Δ^2・(ｅ^-Δ/kＴ＋4ｅ^-2Δ/kＴ)/(kＴ^2・(１＋ｅ^-Δ/kＴ＋ｅ^-2Δ/kＴ))

計算が違ってなければ、比熱ＣはＴの２乗に反比例し、Ｔ＝∞で、０に収束する。

>>42の結果は、>>22の結果と同じかも知れん。計算しないと分らんが。
ただ、>>22で正準集団を仮定するのはどんなものだろう。結果が正し
くともだ。

>>20-21
どーでもいいけど…。
温度が定義できない系で比熱が定義できる訳ない。

>>44
温度が既存の熱溜めに、安定するまで漬けて置けば、温度定義は可能。

>>45
T=∂U/∂Sを満たさないような定義は駄目だろ。

>46
だったらエントロピーの定義が問題であり、温度の定義じゃないけど。
おっさん、間違ってないか？　温度Ｔは熱溜めの温度で定義可能だし、
系に加えられるエネルギーの増加量 d'Ｑも(統計的なら)計算可能だよ。

１個や２個の系じゃ d'Ｑの計算は無理だと思うが、出題者はどう考
えているんだろう？

>>47
＞だったらエントロピーの定義が問題であり、温度の定義じゃないけど。

熱力学と矛盾するならどっちも駄目だろ。

＞系に加えられるエネルギーの増加量 d'Ｑも(統計的なら)計算可能だよ。

系のエネルギーは増やせないんだから計算不可だろ。

>>48　>42をみれ！
ｎ0＝exp(α)　　　　＝Ａ
ｎ1＝exp(α＋Δβ)　＝Ａｅ^Δβ
ｎ2＝exp(α＋2Δβ)＝Ａｅ^2Δβ

βが変わると、各状態の個数も変わる。これ以上は付き合わないよ。
あとは、出題者本人に聞いてくれ！

>>49
本人が「状態はひとつ」としてるんだから、個数なんぞ変わりようがない。
出題者に聞くことはない。さよなら。

揚げ足しか能の無い奴が消えてくれてよかった。

いるよね、間違いを指摘すると「揚げ足をとるな」って奴。

戻ってきやがったｗｗｗ

「これ以上は付き合わない」と宣言して粘着。うざい。

ここレベルたけーな…良スレだ
早速お気に入りに追加した

>>54
消えてくれるか、揚げ足屋。よかったなあみんな。。。

>>54
sage進行するとＩＤが出て来ないから、議論が混乱する。というより
２chの物理板そのものが議論するのに適していないんだな。

ちなみに、俺がレスしたのは
>>40-43 >>45 >>47 >>49だけだよ。あとは他人のレスだ。4様が出て来
ないと>>13の詳細が分らんから付き合わないだけさ。無駄はきらいだ。

>>57
なんだ。馬鹿が横から煽ってただけか。じゃ、さよなら。

何回さよならするんだｗｗ

いらっしゃいませー。

>>25-26
2(S1*S2+S2*S3+S3*S4+S4*S1)＝Ｓ^2−(S1^2+S2^2+S3^3+S4^2)−2(S1*S3+S2*S4)
　　ただし、Ｓ^2＝(S1+S2+S3+S4)^2

これで相互作用の項が大分減るね。
H=-J(S1*S2+S2*S3+S3*S4+S4*S1)=-J(Ｓ^2/2-(S1^2+S2^2+S3^3+S4^2)/2-(S1*S3+S2*S4))
-J(Ｓ^2/2-(S1^2+S2^2+S3^3+S4^2)/2-(S1*S3+S2*S4))Ψ＝ＥΨ

レベルの低い質問で申し訳ないのですが
ｶﾉﾆｶﾙ分布では、熱湯の温度Tを用いて分配関数を定義しますよね？
でも、対象としている系の温度がどうなってるのかちょっとわかりません

それとも、熱湯の温度＝系の温度
って事なんでしょうか？

>>62 系の大きさ<<熱浴（熱湯って笑えるが要はそういうことだ）なので系の
温度は熱浴に等しく均一になるとして導かれたのがカノニカル分布。

>>63
分かりましたありがとうございます

ttp://www.yourfilehost.com/media.php?cat=video&file=2353ama_girl.wmv
これは感謝の印です

レベルの低い質問で申し訳ないのですが、ミクロｶﾉﾆｶﾙ分布って何ですか？
孤立系で熱平衡状態にある系というのはわかりますが、ミクロ＋ｶﾉﾆｶﾙの
意味がわかりません。

エネルギーが厳密に一定の値をとる物理系だけに注目した場合の分布がミクロカノニカル。
「だけ」ってニュアンスがミクロにつながっているのだと思われる。

>>66
ありがとうございます。でも、もうちょっと疑問なのですが、canonical 分布って、
統計の正規(ガウス; normal)分布と同じだと思うのですよ。normal は辞書で引くと、
普通のとか一般的な、という意味。一方、canonicalは教会の法規とか規範なので
堅苦しい感じだけれど、どちらも「標準」を表している。
これに対して、micro canonical 分布は全く正規分布的な話が出てこないんですね。
この場合の canonical つまり、正準、標準って何を意味してるんですか？

>>67 Gibbsの教科書ではカノニカル分布が最初の方に出てきてミクロカノニカル
はずっと後に出てくる。彼の捉え方としてはミクロカノニカルは２つのエネルギー
があり、その外側では分布がなく、両者の差がない極限を取ったときにカノニカル
分布から得られるものとしている。だからカノニカルと同じ正準という意味を
ミクロカノニカル分布でも持っている。ミクロカノニカルからカノニカルを導く
という標準的手法をGibbsは使っていない。それはEhrenfestあたりが導入したのかね。

そうだったのか。。勉強になりました。（65 ではないですが）

現在は統計力学の基礎づけというとmicro canonical分布を
エルゴード定理とかでいかに正当化するかって感じですが
Gibbs自身の発想は全然違ったんですね。ということは、Gibbsはいきなり
canonical 分布を出発点においてしまった？　うーん、天才の発想は
ぶっとんでる。

Gibbsの教科書は勉強になると思うよ。Shanon entropyも教科書で導入されて
いるし、Maxwellの電磁気の本とは違って現代性を失っていない。(少なくとも
読みにくくない）。厚さも手頃(207pages)。学部３年生はまずGibbsを読
もう（というのは嘘）。

ひええ、いまだに普通に販売されてるんだ。これですよね？(amazonで検索しました）
Elementary Principles of Statistical Mechanics

普通に売られてる物理の教科書としてはギネス的長寿じゃなかろか。

James Clerk Maxwellの
A Treatise on Electricity and Magnetism
(Oxford Classic Texts in the Physical Sciences) (Paperback)
も普通に教科書扱いで売っているけど、役には立たない。

>>68
ありがとうございます。canonical家族の中で、micro canonicalの扱いだけが全く
異なっているので、異様に感じていたのですが、Gibbs自身は同じ家族として扱っ
ていたのですね、納得。　エルゴード定理のおかげで、隠されてはいるけど、やは
り正準分布の一員なんですね。

もう１つ、私的には T-μ分布、T-p 分布・・等をひっくるめて grand canonical
分布と言いたいのですが、実際には T-μ分布だけが grand canonical分布と呼ば
れている。これも歴史的経緯からそうなったのでしょうね。

あげ。

突然ですが東電のHPを見るとヒートポンプシステムによって
二酸化炭素が５０％削減できる、燃焼式より格段エネルギー効率が良い
と書かれていて尚且つ１の電力で３の熱が作れるとも謳っていますが
こんなこと実際可能なのでしょうか？

具体的にどのくらいの性能が出てるのかは知らないけど、
燃焼式より効率がいいとか、投入したエネルギーよりも大きな熱を得られるのは本当。

>>76
投入エネルギーは発電所の熱効率を加味しても
大きな熱が得られますか？かなり謎ですが・・・

低温熱源から熱を奪ってるから。

マジでヤベえ今日試験なのに何もやっとらん＋教科書もっとらんorz
基本ランキンサイクルと再熱サイクルの式を教えてください
お願いします

>>9,10
エルゴード仮説が証明されたのは限定条件下のみのはず

熱力学って、力学の一種ととらえてもいいでしょうか？
「熱学」という言葉もたまにきくのですが。

エネルギー保存学です

なにこれって質問かもしれませんが、とある問題集で
v＾２dv/(a-kv＾３)=ds　　だとすると
d(v＾３)/(a-kv＾３)=3ds　となっていたのですがこれでいいのですか？
普通に積分したら
-1/3log(a-kv＾3)=ds+c(c:const)
になって両辺３をかけてcに係数３が付くと思うのですが
d(v＾３)/(a-kv＾３)=3ds　この状態で積分するとcに係数３が付きません。
どっちが正しいのでしょうか。。　

>>81
熱力学は力学とはかなり異質と思ってください。
名前はものを識別するためのラベルでしかありません。
物理学では概念の名前が定着してからも研究がとどまることなく進んで、
やがて名が体をあらわさなくなることが実に多いのです。
哲学系の人は名前から内容をむりやり読み解こうとして
妙ちきりんな妄想を抱きがちですが、
物理学で大事なのは名前そのものではなく、名前が指す物理的実態です。

まあそこそこ大事ですかと・・・。
熱力学の力学は
mechanicsではなく
dynamicsの方ですから。
まあ同じ訳なのでややこしいですが

自由エネルギーは変化しません

85>>
"thermodynamics"ではなかったですか？

８３＞＞

普通に積分したら
-1/3log(a-kv＾3)=ds+c(c:const)

ってかいているけどkがぬけていない？？

なにが言いたいのかよくわからないけど
この問題って
v＾２dv を v＾２dv=(1/3)xd(v^3)
にしただけのことじゃあないの？？

>>88
kが抜けてましたね。。言い方が悪くて伝わってなかったかもしれませんが
v＾２dv/(a-kv＾３)=ds
この式って積分できますよね？
これを積分して
-1/3k×log(a-kv＾3)=ds+c(c:const)
となり両辺×３をしてｃに係数３が付くのですが
d(v＾３)/(a-kv＾３)=3ds　これを積分してもｃに係数３が付かないんではないかって思いまして。。

積分定数は何倍されても積分定数には変わりがない。
5c=Cとかって書き直すのよくやるでしょ？
積分定数は値自体に意味はなくて、他の変数とどういう関係があるか、って方に意味がある。

熱力学がエネルギー保存学だっていったやつ、全然わかっていない。

>>90
じゃあ-1/3k×log(a-kv＾3)=ds+c(c:const)
これでも間違いではないのですか？
d(v＾３)/(a-kv＾３)=3ds
こうゆうふうにする理由がわからないのですが。。

v^3 = y とでも置いてみろ。

d(v＾３)/(a-kv＾３)=3ds
のv＾3＝yと置くと積分して-1/k×log(a-ky)=3sになるって事は分かります。
v＾２dv/(a-kv＾３)=ds
これでも積分できるのに
d(v＾３)/(a-kv＾３)=3ds
この形にする理由が分からないのですが

アホかこいつは

＞＞９４
俺は君が直面している問題がなにかはよくわからないがあ
一般の物理計算で、非常に長くなったり、複雑になったりするのものが
ありますが、計算を楽にするために、種々の積分公式やら微分公式やら
変換公式を勉強しているでしょう。

他、微積分では公式の他、その計算式を如何にして解くかの解法とかも
やっていると思いますが

だから、その問題も
積分が楽になるとか
計算式が簡素に見えるとか
変数変換での積分の実行を学習させるためだとか
の理由じゃあないかなあ。

まあ、具体的にその計算（なんの計算式？）で使用されている
物理方程式の種類によっては何か意味あるのかもしれませんが。

積分の仕方によって積分定数の値が変わって
sの値が変わってくるのですが、それはいいのですか？
3c=Cとでもしたら問題はないのですが。。

いいのです。

良かったんですか・・・sの値も変わるしだめなんじゃないかと思ってました。。
どうもありがとうございます

任意定数だから変わりようが無い

話の流れ壊して悪いんだけど、熱力学第二法則の反例
http://www.rosonics.co.jp/info_page/exercise_of_brain/Counterevidence_of_second_law_of_thermodynamics.html
こんなの見つけたのだが、この間違いわかる？

>>101
それより、その上の「特定商取引に基ずく表示」という誤字が気になる。

>>101
　「１匹目の悪魔」が存在しない。アンテナや太陽電池はそこまで制限なしに動作するものではない。

温度にエントロピーかけたTSって、どういう意味があるの？
なぜかけ算するの？

>>101
一匹目が第二種永久機関そのもの。

おいおい。１匹目の悪魔はフツーの太陽発電と同じだろう…。
箱の中が熱平衡になったら発電が止まる。それだけ。

電子摩擦熱とは違う方法で電子的な温度を調整する方法

電磁波を当てる行為はエネルギーを与える行為な訳で、プラス方向にしか働かない
そこで、物質特有の共鳴を利用して物質からのエネルギーを奪い温度を下げる
与えられた電磁波エネルギーより共鳴によって放出されたエネルギーが多くなって温度が下がるんじゃないか？
もちろん、このままだと摩擦熱で温度が上昇する
最近夢に浮かぶんだが良く思い出せない ヒントになる事思い付いたら教えてくれ


俺も自分なりに神経を研ぎ澄まして考えてるんだが・・・

>>106
「一匹目の悪魔は存在できない」という話と
「そんなものを作っても動作しない」という話。

>>108
だから一匹目の悪魔はフツーに作れるってば。
永久機関とは何の関係もない。

>>109 関係あるよ。一匹目の悪魔（太陽電池）は、それが熱輻射を受けるのと同じ温度下では
作動しない、というのが第二法則のバリエーション。

>>110
だから永久機関作れないだろ？関係ないじゃん。

>>104
U(S,V)からF(T,V)へのLegendre変換を考えてみ。もしくは統計力学的な温度の定義式とか。

102-111
なるほど
ありがとうごさいました。分かりました。

突然すみません
学部２年なのですが
熱力学の参考書、演習書で何かお勧めのものはありませんでしょうか？
ちなみに今に私のレベルは
・高校の物理の熱力学は終えている
・大学レベルの知識はゼロ
です
どうかアドバイスをお願いします

>>114
大学１年レベルの数学が理解できていれば、たいていの熱力学の教科書は読める。
大学１年の数学が理解できていなければ、まずは数学からだな。

>>115
ありがとうございます
参考にします

G=H-TSのTSは束縛エネルギーですよね!?
これは仕事に変えられないと習ったんですが、なぜでしょうか？
どなたかわかりやすく説明してください。お願いします

>>117
人に教科書のコピペをさせる気か？自分で教科書読めよ。

アトポス死ね
If it cancels easily, do before you went police.
It is a place with sufficient coldhearted.
There is also no piece of tenderness truly.

うちわをつかうとすずしくなるのは何故ですか？

二つの同型のゴム風船をそれぞれ適当な大きさに膨らませ、
口を繋ぐとより大きい方の風船がより膨らみ、
より小さい方の風船はより萎む、という実験を見せられました。

気圧だけを考えると風船の内外で釣り合いが保たれて、
風船は変形しないように感じてしまうのですが、
この場合風船をどのようなモデルに置き換えて考えればこの現象を説明できるのでしょうか

1500Kにおいて大気圧の空気をCu豊富なCu-Au溶液の上に吹きつけました。 銅だけが酸化する(純粋な固体のCu2Oを形成する)なら、溶体で入手することができるCuの最小の活量について計算してください。

って何をしたらよいんだろう？？だれかヒントください＞＜；

>>117 ちみはエントロピーと言うのを聞いたことがあるかね。
TSのSがそれだがこれは使用できないエネルギーのバロメーター
見たいな物だよ。熱になって放散してしまうので全エネルギーから
TSは引いておくんだよ。

>>122
Cuが酸化する最小活量を求める。

角砂糖(スクロースＣ12Ｈ22Ｏ11)は、生体内で解糖反応によりグルコースを経てエネルギーに変換される。
スクロース0.6023gを、熱容量679J/Kのボンベ熱量計の中で燃やしたところ、13.67Kの温度上昇があった。
スクロースの標準燃焼内部エネルギーと標準モル燃焼エンタルピーを求めよ。

分かる方、教えてください(´・ω・)

>>119 アトポスって何ですか？

>>125 ボンベ内での反応ということは定積過程なのでΔUが条件から求められる。
厳密には熱容量は反応前後で変わるだろうが、それはあまりに小さいので無視して、
温度上昇と熱容量から発生した熱Qがわかり、それが-ΔUになる。あとはΔHの
定義よりΔH=ΔU+PΔVを計算する。その際砂糖の体積は無視出来る位小さいので
反応の結果できるCO2とH20の体積（標準温度における）がそのままΔVになる。

>>127
わかりました、ありがとうございます！

結局、熱って何なの？
力学的に記述できないエネルギーの変化を総称して熱と言うの？

アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
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アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね

温度勾配を駆動力とするエネルギー移動の形態のこと

原子の振動

>>129
教科書で一番詳しい説明があるのは、清水の熱力学かな。読んでみれば？
>>132
高校生ですかw

>>131
定義になっていない。
温度勾配があると、熱流以外にもいろいろな流れが生ずる（by 相反定理）。
だから、いろいろと条件を付けないといけない。

また、たとえその条件が書き下せたとしても、熱という概念を使わずに書き下そうとすると
かなり面倒なものになるから、そのような定義の仕方は不格好だ。

熱と温度の違いがどうしてもわからん

温度は状態量（系の変化を伴わずに定義できる量）
熱は状態量ではない。

古典的な熱力学は、対象となる物質のことを何にも考えていない。
ただ、系の体積・圧力・温度・エントロピーだけで説明していく。カルノーサイクルの中の
物質の種類なんて関係ない。本当に純粋な世界。

>>136
熱力学でいう状態量は違うだろ。
>>135
高校生向け説明
熱：水槽の水量、温度：水位、（底面積：比熱）、
水槽モデルで等温相変化も説明できるよ。

＞熱：水槽の水量

こんな説明だと内部エネルギーと混同するぞ。
「水槽に流れ込む水量」のほうがマシ。

じゃあ、流れ込む水量と流れ出る水量が同じなのが、熱平衡ということか。

>>140
それも定常状態とごっちゃになりそうな説明だな･･･。
あまり意味があるとは思えない。

>>139
ペケｗ
熱とその流れは別。>>135を熱の流れだと？
断熱状態ではどーするの？

今は内部エネルギーを考えていないが、
水なら仕事なしとういうことで、
水量＝熱エネルギー（＝内部エネルギー）でも可。
だがわざわざ混乱させるなよ

>>142
･･･なんだ、熱力学知らない人なの？

熱というのはエネルギーの移動の一種。
内部エネルギーとは全く異なる量。
適当な言葉使うなよ。

力学・電磁気学で把握できないエネルギーの移動を全て「熱」と称して理論を組み立てるのが熱力学という学問です。

>>143、144
それぞれの単語の単位は？ｗｗ

熱っていわゆる一つの移動（古過ぎ？ｗ）

>>145-146
熱も内部エネルギーも次元はエネルギーだが何か？
脳内用語を使うアホは発言するなよ。

線積分
∫f(x,y,z)dl
を線積分
∫f(ζ)|J|dζ
(|J|はヤコビアン)
に変換したいのですが
ζ=g(x,y,z)
のg(x,y,z)が具体的にどうなるのか
と
ヤコビアンが具体的にどうなるのか
がわかりません。
どなたかわかる方がいらっしゃいましたらご教授願います。

固体の比熱測定で熱量計を使ったんですけれど、この中に入れる水の量が多過ぎたり少なすぎたりするとどうなるのですか??もしよかったら教えて下さい

成績係数の概念ですが東電の説明では１の電力から３の熱が得られる
そうですが、発電所で使用されたエネルギーが増えたわけではありませんよね？

へんじがない　ただのしかばねのようだ

>>150 エアコンの話だと思うが、要するにエアコンとは室内の温度を快適に保つ為に、
熱を自然な方向とは逆流させて外気との温度差を保つ装置。で、このスレでも色々
あったようだが、素人は、まず最初は熱の流れを水の流れ（高低差による）に例えて
考えるといいと思う。逆流させるのに必要な労力は明らかに高低差（温度差）が少ない
ほど少ない。で、熱の流れの場合は労力＝エネルギーと、逆流した熱は同じ次元（エネルギー
の次元）を持つので1対3のような言い方ができる。1の電力で3の熱を逆流させられる
わけ。
　ヒーターとして使用する場合、室温の絶対温度をT１、室外のそれをT２とすると
理論的には最大T１／（T１−T２）がその比率になりうる。今外気が0℃の時室温を20℃に
保ちたいのなら理論的には約15＝300／20（本当は293/20）にまでなるのが3っていうこと。
まあ、それが現実、って言うものでしょう。で、恐らく東電の説明では気温差はもっと少なめに
見積もっていると思う。（その分理想との隔たりが大きいわけ）

>>152
エコキュートと呼ばれるヒートポンプの一種ですね
その装置で深夜電力を使用して給湯するシステムですが
よくＣＭで空気の熱でお湯を沸かすというキャッチがありましたが
これも違和感がありまして、本当に正しい説明なのか疑問が残りました。
国の調査結果では原発を使用した場合ガス給湯に比べ排出炭酸ガスが減るが
火力発電オンリーの場合ガス給湯より多くの炭酸ガスが排出された結果
だったと思います。やはりこれもエネルギー保存則が通用するのでしょうか？

>>153 動作原理見ました。この場合１の電力で云々、の比率は理想的には
T２／（T２−T１）が限界で、話の筋からして、T２＝１００℃＝３７３K＜ー絶対温度、
T１＝７℃＝２８０K＜ー仰っている場合、つまり夜の気温、として３７３／９３つまり
約３．３倍が限界。これで実際に３、っていうのはにわかには信じられないが、よっぽど
熱交換器が優秀なのかしら。もしちょろちょろ程度の給湯（理想値とのずれは熱交換の速さ
がこの場合効きそう。速くする手っ取り早い方法ー熱移動の不可逆性を利用するーは上で述べた
比率を下げる）なら今の技術で楽勝で作れると思うが。ドバー、とでる場合は当方技術関係は
素人なんで本当に3倍の比率で熱が取り出せるとは思えない。実は外気温20℃とかいう設定
っだったりして。それなら理論限界は5倍以上だからねえ。
　あなたが違和感を感じたのは、きっと熱力学第２法則をうすうす承知してるからかもしれません、
カルノーが初め定式化した時はあなたと同様エネルギー保存則とごっちゃにしていたようですし。
エネルギー保存則単独からすれば空気の熱をお湯の熱に変化させられても何ら問題ありませんが、
実際にはそれは不可能で熱の逆流（低温から高温への）にはさらにエネルギーを加えなければ
なりません、この場合は電気エネルギーがそれなので問題無し。
　最後に、炭酸ガス云々ですが、火力発電所の電気エネルギー変換効率を40％として、
電線でのロスで実効的に3３％とした場合、エコキュートを用いれば空気の熱を取り入れる
ことによって元々の原油の熱の100％分に復活できることになります。これは直接化石燃料を
使って暖める場合と同じくらいに思えます。よい給湯器なら排気ガスの熱エネルギーは大した事
なさそうなので、90％がお湯の熱に変わるとして考えた。するとエコキュートの方が1.1倍お得、
っていうことになる。

>>154
最後行から炭酸ガスまでの話が非常に不可解なんですな
送電ロスを含める必要はありますか？また今日では
天然ガスを利用したコンバインドサイクル施設は熱効率が
５０％を超えますがあなたの文章ではそれから先の
エコキュートがなぜ元の原油のエネルギーに戻るのかその根拠が
明示されていません。（いや疑問の核心です。）
エコキュートの方が１，１倍得ということは
発電所で電力を作れば末端では１１０％の効率で
元あったエネルギーは１００％という急激に不思議な話に
なりますが素人にご教授ください。　

>>155 正確な数字は知らないのですが、どっかで見た数字を元に書きました。
まず火力発電所においては確か現在石油の燃焼熱の40％程が電力になっているようです。前の
レスにも有るように100％電力に変えることは原理的に不可能なのですが、40％というのは
かなり優秀な数字です。で、どうしても送電ロスがあるのでその40％すら有効活用できないわけ
です。初めの40％は確かにどこかで見たのでそれなりの自信はありますが、次の送電ロスの割合は
大雑把な目算です。で、そのままだと元々の燃料の30％しか熱に出来ないのですが、エアコンと
言うものは周囲の熱エネルギーをも利用するようにできているものなので、実際に空気が持っている
熱エネルギーを利用することになるのです。熱は自然状態では温度の高い所から低い所に一方的に
流れるものですが、こちらが工夫すれば逆流可能。ってわけで1の電気エネルギーで冷たい空気が
持っている熱エネルギーを逆流させる事によって３のお湯を作れる事になるのです。まあ、レス
した通り、冬の気温の空気を使って3のお湯が出来るとは到底思えませんが日本の真ん中あたりなら
５月半ばから９月終わりくらいまでは十分可能なことに思われます。なんにせよポイントは電気
だけで熱を発生させるのでは無く、大気の持つ熱エネルギーを利用すると言う事。
　余談ですが我々一応物理の専門家（専門が細かく分かれているので技術的詳細は専門外は
分からない、今回で言うと送電ロス）が一番困惑するのはあなたと異なって空気のもつエネルギーは
無尽蔵なのだからそれを利用すれば良い、みたいな話。で、逆にそれを利用出来ないようなレスは
思いっきり新鮮でした。

http://www.titech.ac.jp/tokyo-tech-in-the-news/j/archives/2003/06/1054684800.html
>>156
太陽熱を水素に変換する媒体のサイクルで
実質のエネルギー効率が４０％だよ、それも触媒も何も使わず。

ヒマだからイジってやる。ｗ
>>157
中身解からずにガセネタ流すな。
＞太陽熱を水素に変換する媒体のサイクルで
ま、物理板ではあるが、大目に見てやる。ｗ
＞実質のエネルギー効率が４０％だよ、
実質？？ってどーゆー意味？ｗ
＞それも触媒も何も使わず。
敢えてそう主張するメリットは？？

>>156
＞我々一応物理の専門家？　ホントかｗ
ならば、ガセネタを捨て置けんので指摘する。

＞熱は自然状態では温度の高い所から低い所に一方的に
＞流れるものですが、こちらが工夫すれば逆流可能。
話題のエアコンでは、逆流なんかさせないよ。
ヒートポンプともいうが、あくまで熱力学第２法則どおり。
＞まあ、レスした通り、冬の気温の空気を使って3のお湯が出来るとは到底思えません
＞が日本の真ん中あたりなら５月半ばから９月終わりくらいまでは十分可能なことに思われます。
テキトーなこと書かずにヒートポンプをググればわかるだろ。
高校物理レベルで理解できる内容。

いーか、ヒートポンプってのは、
熱が温度の高い所から低い所へ流れることを利用するのだよ。
え？ヒートポンプじゃなくてエアコンだ、なんてゆーなよｗ

>>158
釣りにしかなってないよ、その程度の発言しかできない？

>>159 いわゆるゆとり世代？日本語でお願い。

お！レスあり
>>161
オマエは只のバカか？
エアコンで
＞熱は自然状態では温度の高い所から低い所に一方的に
＞流れるものですが、こちらが工夫すれば逆流可能。
だってか？

人の世には成績によるランク付けがあるのと同じように
人間性によるランク付けもあります。

人の世の中の人間性のランキング

Ａ：いつも見守っていてくれて、時々助けてくれる人。
Ｂ：その他の人
Ｃ：人を支配するための指示指図する人、人を試そうとする人、人を悪意で批判する人、人を罵倒する人、喧嘩を売る人。

Ｃランクは悪魔です。
このランク付けの分布図は逆三角形の形でしょう。
人としての品格の劣るＣランクの悪魔にならないように心がけましょうね。

だってよｗ

>>163
C=163
自分で自分の解説乙

>>150
発端はこれだな。
＞150 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2007/11/18(日) 18:18:22 ID:rcvSg8vZ
＞成績係数の概念ですが東電の説明では１の電力から３の熱が得られる
＞そうですが、発電所で使用されたエネルギーが増えたわけではありませんよね？

発電所でのエネルギー効率と、エコキュート（ヒートポンプ）の成績係数COPとは
それぞれ別で、この場合とりあえず無関係。
「外気は共通だ」ｗといえないことはないが、
一方でロスした熱が他方で利用できるというこでもないし、復活するわけでもないし、
ましてや足して100％になるとかいうこともない。

例えば、
発電側100の燃料エネルギから届いた35の受電電力エネルギを利用して、
エコキュートで110の熱エネルギを外気から水に「運搬」することが出来る。
現実にCOP＝5で150の熱運搬もできるようになった。
これはエネルギ保存則に反するものではない。　　　　　　　　　つづく

ググれば解ることでクドくてダルいのだが、トンデモ専門家が跋扈しているから補足ｗ

発電効率は内燃機関で40％程度（これはカルノーサイクル効率に及ばない）、
そしてさらに送電中のロスが数％（電力の5％程度）あるので、
受電端には元の燃料の燃焼熱エネルギの38％程度が電気エネルギとして届く。
これが発電端効率。

エコキュートの成績係数は
１の電気エネルギ（受電側）を消費してその3倍とか5倍の熱エネルギを、
外気から水へ「運搬」できる、ということ。
配管と熱交換器の中に密閉された熱媒体を、コンプレッサで断熱圧縮し弁で断熱膨張させて、
室外機側では媒体の温度を外気より下げることによって外気から自然に熱を貰い、
これをコンプレッサで断熱圧縮して、媒体の温度を上げ、
室内機側では媒体の温度を水温より上げることによって水を温める。
そして膨張弁で断熱膨張させて・・・と循環する。
このコンプレッサでの圧縮仕事（＋摩擦熱）に電力を消費する。
外気からの熱運搬＋コンプレッサに加えた仕事
の熱（媒体の内部エネルギ増加分）が水を温める。

熱媒体はCO2の場合、室外機側では-20℃以下にできるので、
外気温度が-20℃でも効率は落ちるがOKよ。　寒冷地仕様は北海道の冬もOK。

ヒートポンプが熱を逆流させるという理解は一般人ならともかく、物理板では×だわ。
（ペルチェ素子はまた別）

可哀想なバカがいる、具体的に理想効率の式まで示してやってるのに
使い方すら分からないらしい、本当に哀れ。
理想で３７３／１２０になるものが現実に３から５になるとは恐れ入った。>>167
は本物のトンデモだったんだ・・・。

人の世には成績によるランク付けがあるのと同じように
人間性によるランク付けもあります。

人の世の中の人間性のランキング

Ａ：いつも見守っていてくれて、時々助けてくれる人。
Ｂ：その他の人
Ｃ：人を支配するための指示指図する人、人を試そうとする人、人を悪意で批判する人、人を罵倒する人、人を侮辱する人、喧嘩を売る人。

Ｃランクは悪魔です。
このランク付けの分布図は逆三角形の形でしょう。
人としての品格の劣るＣランクの悪魔にならないように心がけましょうね。

・め・こ・す・じ・なめちゃ・やん

>>168
おお、なかなか根性あるなｗ
真冬にCOPが5になったと書いたつもりはないが、まいい。
キミの考える逆カルノーサイクルで理想？ｗで考えるなら
373℃：253℃ならばCOPは3.1ではなくて4.1となるハズだ。
ダルいコピペしてやったのに、やはりそんなことも解かっていない。

CO2のサイクルカーブを見て、そしてCOPを考えろ。
ちなみに高温側では臨界状態であって等温線ではないぞ。
だからググって調べろと言っているのだ。

キミの知識では多分T-S図での熱サイクルの「面積」
が理想的に必要最小の仕事になるんじゃないのか？

定量的に考えたまではいいーが、高校物理教科書レベルで
止まっているから指摘したのだ。
ま、混乱するからこれにて終わりだ。
おしまいチャンチャン

わお
また致命的バカミス
COPは3.1で良いな。
悪い！悪い！すまん。

だがサイクルカーブをみろよ。

めこすじ舐め舐め詳しい奴助けてくれ

何が言いたいのかもっと整理してくれないと反応にもこまるが、媒体が何であろうと
T１の熱源からT２の熱源に熱Qを運ぶ場合に必ず成立する式Q/T2>Q/T1は知っているの？
だとすると俺のレスのどこがまずいのかピンポイントで指摘してよ。「度」の変換ミスは
見逃すからさ。

確かに，エコキュートの効率ってやけにいいね。
エアコンに比べると。

>>175
ヒント：超臨界、熱交換

超臨界じゃない普通のエアコンの方が，潜熱をうまく利用して効率が
上がりそうな気がする。温度差も小さいしね。

>>177
＞超臨界じゃない普通のエアコンの方が，潜熱をうまく利用して効率が
＞上がりそうな気がする。温度差も小さいしね。
いいセンスしている。　（その「温度」が何を指しているかがポイントだが。）
例えば10℃の室温を20℃に上げるといった通常のエアコンでは実にそのとおり。

しかし例えば10℃の水を60℃のお湯にする場合はエコキュートが有利。
「超臨界」と、「熱交換器」で「向流」、「ワンスルー」の組合せがポイント。
つまり、高温側（水の加熱側）での熱交換において、熱媒体の温度が
「凝集温度１点ではなく、水の温度に沿って傾斜」していることが高効率、
そして結果として高COPとなるポイント。（詳しい資料がないと解らないよな。。。）

よって、理論効率？Ｔh/（Th−Ｔc）を理解ｗしていても、メカのセンスがないと理解は困難。
まず熱力学初歩と、向流式熱交換器の図と理屈を理解できれば○。　高度な理論はない。
だが、エコキュートの理論は専門外のセンセーはおろか東電やメーカーの技術者ですら
大部分が理解できていないのが実情。（これはエコキュートだけに限らないが。）
それでも当然システムを設計できるし、まー、機器そのものも一応設計できてしまうｗ。ホント。

CO2のs-T線図はググってもヒットしないが、ｈ-T線などから推定できるし、熱化学データから計算できる。
テキストやAAでの説明は記述が煩雑すぎるし、サルでも理解できるようにってのはムリだし。

そしてエコキュートの室外機側（熱媒体の低温側）では
>>177の言うとおり、エアコンと同じように
等温線を利用することで効率がよいのでつ。

水とCO2の温度差を小さく保って熱交換するから高COPということでＯＫ？

>>180
わお！そのとおりＯＫ。

熱交換（移動）の効率がいいのが要であることを理解できない技術者がほとんど。

水の加熱初めは熱媒体の温度を必要以上に温度を上げない、
つまりＳ×Ｔ、すなわち「自由エネルギのムダ」を抑えるのがポイント。
わからんでも精進しておくれ。　ではオヤスミ。

タンクの水を温める，というより，水道の水を温めてタンクにつぎ足す，
という動作をしてるということだよね。
10℃の外気から60℃の水へ熱を運ぶ効率，という話じゃない，ってことだね。
ありがとう，よくわかったよ。

10万トンの氷山（−１０度）を環境温度２０度の温帯に運んできた。
この氷山のエクセルギーをｋＷｈで表せ。
また氷と水の定圧比熱をそれぞれ２．０５ｋ、４．１９ｋとし、
氷が融解するときの融解潜熱を３３４ｋＪ／ｋｇとし、体積変化は無視してよい。
解き方がさっぱりなのでお願いします。ちなみに答えは８．１６×１０の5乗ｋＷｈです。

氷山を運搬する手間とエネルギー損失の方が遥かに莫大ｗ
わざわざ運んできて氷と大気との間で熱機関つくるのけ？

その比熱の単位くらい解かるんだろ？

>>182
そのとおり。
以下は開発現場の話なので、関心なければスルー。

だから、お湯が少し冷めたので追い焚きする、なんて用途ではCOPが非常に悪い。
さてその時の効率が悪くても、ちょっとで済めば運用全体としては高COPが期待できると思える。
そうなんだが、例えば60℃を65℃まで加熱というように使うと、効率が悪いだけでなく、別の技術的問題も生じる。
すなわちその場合CO2流量をかなり絞ってもCO2媒体の高温側出口温度が下がらず、
ただでさえ高い圧力が更に上昇してしまうので、これを抑える安全システムが複雑になる、といったこと。

そういう追い焚き用途なら、例えば電熱ヒータ直接加熱（COP≒1）を追加する方が確実にいい。
（エコキュートで契約すれば、一般家庭でも夜10時以降の安い夜間電力も使えると思うし。。。）

だからエコキュートでは、給湯時に冷水を混ぜることによる混合ロスや放熱ロスがあるとしても、
ワンスルーで60℃以上の高温に加熱して貯湯することで、システム全体の効率を活かす。
いずれにせよ万能ということはなく、運用（利用）形態に合わせたシステム仕様、適切な設定が必要である。

CO2冷媒は単位体積当りのエネルギ密度や熱伝達率が良いといった潜在能力の故に、
ワンスルー向流熱交換で高い効率が期待できる一候補ということが、研究開発の前線では30年以上前に解っていた。
実現のための最大のネックは多分、エアコン用より高圧、高温に耐え、コンパクトで振動も少なく、効率がよく、
コストパフォーマンスの高い民生用コンプレッサの開発だった。
近年の開発進展には、脱フロン、自然冷媒、国の奨励・援助といった周辺環境の変化ももちろん大きい。

どの分野でも当たり前だけど、技術開発そして高品質の商品化ってのは奥が深いのです。

熱力学の公式はどのような装置を使うかに関係なく
成立する公式だって理解出来ている？と思ったら理解出来てるのね？じゃ
何故こんなにむきになってるんだ？俺が前に「ちょろちょろのお湯出し」
って書いた事？ちゃんと素早い熱交換が実現出来てるのなら、そう書い
てくれりゃ、こちらとしては「はい、そういですか、それは素晴らしい」
で終わる事なのに。確かに現場の技術の努力はもの凄いもの、と尊敬はするが
何か不安だったんだよこちらとしては。第二法則を克服出来る、みたいな
誇大妄想してたのか、と思ったんで。

>>186
ほんと頭悪いね。
ツボをちゃんと説明してくれてるじゃないか。
エアコンで成績係数４じゃ，びっくりしないが，
エコキュートで３，てのは，びっくりするだろ。
外気１０℃，湯温６０〜９０度だぜ。
カルノーサイクルの効率と比べてみなよ。

ジュールをよく読め。

某ブログのコピペ

でんさん、
１）このブログの記事の主旨を超えてませんか？現時点でこのブログの記事が語っている事と現実はかけ離れていませんか？

２）耳にタコができるのなら、それにはそれなりの真実があるからではないでしょうか？　１０年前のPCと私が２０年前に
使い始めたPCを比べると月とすっぽんです。今のPCを１０年前のPCと比べると…　　また、１８００年代後半のテームズ川、
３０年前の大阪湾、２０年前の東京の夏の空。今その各所を見ると全く違う場所に変わってませんか？経済学から見ると
あたりまえの現象ですよね。

３）石油の需要は増えています。石油の供給も（精油所さえ作れば）現時点ではもっと増やす事ができます。まだ石油を
採掘していない所もたくさんありますから。ただ、この石油に対する需要がこのまま増えていくとは考えられません。
石油に代わる燃料、たとえば、”水”が石油にとってかわるでしょう。でもこれは１０年、２０年先の事。石油は後５０年
は問題ないでしょう。
MikeRossTky

今更ながら気付いたが、>>187 負け惜しみはたいがいにしろよ、もしかして
本気で第二法則越えられると思ってる？正気？ちょっとびっくり。

第二法則が破れてる，なんて思ってませんよ。
大きな温度差があるわりにエコキュートの効率が高いのはなぜか，
よくわかるでしょ，という話だよ。
ほんとに頭悪いな。
熱力学の勉強，もう一度やりなおしたら。

熱力学　田崎　培風館
熱力学の基礎　清水　東大出版
を勧めるよ。こういう本をしっかり読んでおけば，現実のシステムの話を
するときも，あほなこと言わなくてすむよ。

>>191 あんたがバカだ、と言う事だけは理解出来た。なんら具体的な指摘もできない
だからねえ。

>>192
自称物理の専門家ｸﾝ

もーエーから次の話題どーぞ

田崎先生の熱力学を読みたい文系の学生なんですけど
どういう前提知識があったらこの本を読みこなせますか？
センターは物理選択ではなく、高校物理は力学を学校の授業で
やっただけです。運動量とか運動エネルギーとかよくわかりません
でも、熱力学の「ミクロがマクロを作る」みたいな感じに興味があります
『熱力学』を読む前にこれを読んどけ！とかあったら教えてください
受験の参考書でもなんでもいいです。お願いしますm(_ _)m

熱力学は閉じた学問
大学初年度の数学が出来れば理解できる

>194
微分積分の知識が欲しいです。
運動量とエネルギーがよくわからないレベルでは，読めません。
熱力学は，ミクロがマクロを作る，というのと正反対の体系です。

微積や線形代数はできます
運動量とか運動エネルギーがわかるにはどうしたらいいですかね？
この２つがどう違うかも、どうしてそういうことを
考えなきゃならないかも、いまだにわかりませんorz

>>197
> 運動量とか運動エネルギーがわかるにはどうしたらいいですかね？

単に、理系の大学1年生向けの力学の本を読めばいい。

> この２つがどう違うかも、どうしてそういうことを
> 考えなきゃならないかも、いまだにわかりませんorz

どう違うかって。。。そもそも定義から全然違うだろ？
少しは勉強してから質問すれば？

理系向けの本は、理系にならないと読めないってことですよね。。。
『ファインマン物理学』とかでもイメージが湧きませんでした
どうもすみません、あきらめます

橋元でも読んどけ
熱力学知りたいなら田崎じゃなくてもフェルミでいいんじゃないか？
ミクロからマクロなら統計力学。ググれ。

破れかぶれで田崎先生の本を読み始めてみたら
ミクロがマクロを作るんじゃなくて
マクロにはマクロの論理があるっていう本なんですね
統計力学がわかりたかったんだけど、エントロピーとか
熱力学で出てくるはずだから先に勉強しなくちゃと思ったんですよ
ただ田崎先生の立場からすると、ミクロが確率的に結びついて
マクロを作るみたいな見方はしゃらくせえってなるのかな
ますます興味深い本ですね。でも仕事って何だよ？って有様なので。。。

>>199
ファインマンは、物理の知識を持っていることを前提にしているので、初めて理系の本を読む人向けではない。

微積分ができるなら、初心者向けの力学の本なら、楽々と読めるはず。
そういう本はごまんとあるから、そういうのを読むべし。

あと、力学もわからないのに熱力学をやるのはどうかと思う。
まず力学から。

熱力学はエネルギーのオンパレード。
エネルギーや仕事がわからないのであれば、読めない。
だからまずは、言われてるように力学をやるべし。
剛体はやらんでもよいな。解析は必要そうならその都度読めばいい

補足すると、有名な話だが、ファインマンははりきって学生向けの講義をしたつもりだったが、
学生にはチンプンカンプンで、しばらくすると、聴講しているのはほとんどスタッフだけになってしまった。
それを本にしたのが、あの、ファインマンの教科書シリーズ。
だから、文系向けでないどころが、理系でも初学者にはかなり苦しい。
ある程度物理が分かっている人が楽しんで読むのが、ファインマンの教科書。
なお、ファインマンの教科書を「解説」したつもりになっている本も出ているけど、それは止めた方がよい。

証明問題が解けませんorz

問
理想気体のエントロピーは、系の持つ内部エネルギーが変わらなければ
体積と共に増えることをマクスウェルの関係式を用いて示せ。

以下自分の考え↓
内部エネルギーが変わらない＝Tが一定。
だから、マクスウェルの関係式から（δP/δT)V=(δS/δV)T
ここで、左辺について考えると、理想気体であることからP=nRT/Vである。
で、ここから左辺が正だから右辺も正・・・みたいにして証明すればいいんですかね？
でもTが正だとは限らないから・・・とか考えてたら分けわかんなくなりました。

どなたか助けてくださいorz

>>205 まずTは絶対温度だから0以上。で、そもそも仮定のdU=0と第一法則
dU=-PdV+TdSの２つからdS=(P/T)dV+dU/T=(P/T)dV、従っていつでも（理想気体でなくても）
(∂S/∂V)_U=P/T>0ではないか、と。

ありがとうございます！！！！！！！

＞Tは絶対温度だから0以上
そうでした・・・・お恥ずかしい

あとマクスウェルの関係式の表記も間違ってました
(∂P/∂T）_V＝(∂S/∂V）_T
でいいんですかね？
で、(∂P/∂T）_V＞０だから右辺の(∂S/∂V）_T＞０
従ってエントロピーは体積と共に増える・・・・といった感じで大丈夫でしょうか？

規模規制が解除されて発端の私が久々に書き込みますよ
一か月近く放置状況になってしまいましたが
素人にはその説明でも非常に分かりにくいですな
なにしろヒートポンプにはカルノーサイクルを上回るローレンツサイクル
なる物もありますしこれは最大ＣＯＰが８でしたかいやー魑魅魍魎ですなｗ
またヒートポンプが温度変化を小さく保てば高ＣＯＰですが熱機関は
高温と低音の差が大きければ効率が上昇します。いやー実にカオスｗ　

みなさん、テキストでよく数式を書けるねぇ、感心してしまう。

>>208
カルノーサイクルが最大の効率である＝熱力学の第二法則じゃなかったっけ？　教科書
変わったの？　
>>1
だいたい、物体が何であると成立するのが古典的熱力学、モノを持ち込んじゃ行けない
んだよ

>>208
まだわからないので，やさしく教えてください
って素直に書けばいいのに。

運動の勢いを時間で測ったものが運動量
運動の勢いを距離で測ったものが運動エネルギー
運動の勢いが力と時間に表われたものが運動量
運動の勢いが力と距離に表われたものが運動エネルギー
みたいな感じですかね？運動の勢いをピストンが動いた距離で見るから
熱力学では運動エネルギーが重要なんでしょうか？？
もうちょっと勉強してみたいと思います

>>211
> 運動の勢いを時間で測ったものが運動量
> 運動の勢いを距離で測ったものが運動エネルギー
> 運動の勢いが力と時間に表われたものが運動量
> 運動の勢いが力と距離に表われたものが運動エネルギー
> みたいな感じですかね？

まったく意味不明のメチャクチャ。
そういう、文系的な曖昧な「理解」の仕方では、科学は永久にわからない。

> もうちょっと勉強してみたいと思います

それがいいね。

>>209
いや私が言っているのはヒートポンプの逆カルノーサイクルの効率を
上回るローレンツサイクルですから熱機関ではありません。
>>210
というかあなたは何者ですか？
例の粘着していた人と誤解してません？

>>213 まだ粘着させて貰うけど、あんたのヒートポンプの定義って何なの？
俺の理解ではT１＞T２の２つの熱源がある状態で熱QをT２の側から奪って
T１の側に熱Q＋Wを捨てるもの、だったんだけど違うの？もし上の定義なら
カルノー機関が最高のQ/Wを持つ事は第二法則とイコールなんだけど。

念のため付け加えておくとローレンツサイクルとやらに関してはぐぐって初めの
方に出て来る神戸製鋼のやつしか見なかったが、低温源と高熱源の間を移動する際に
熱交換する温度源は一体どうやって調達するの？ってことがあるね。もし低熱源からの
熱を流用するのだったら全然カルノーサイクル越えられないよ。それが第二法則。勿論
自然に存在する中間熱源を利用できるってのなら話はがらりとかわるが。ただそれなら
中間熱源そのものを低温源にして単純なカルノーサイクルで熱移動した方が遥かに効率的
ですが・・・。

>>214
>> T１＞T２の２つの熱源がある状態で熱QをT２の側から奪って
>> T１の側に熱Q＋Wを捨てる

ローレンツサイクルはこんな動作してないの。
だから，あんたが書いた状況で動作するカルノー機関の効率が上限になる，
というのは間違い。
わかった？

>>213
何者？
そうです，私が210です。

>>214
ヒートポンプは概念的には逆熱機関と考えればしっくりくるでしょう。
スターリングエンジンを応用した冷凍サイクルも存在しますし。
エコキュートと一般のエアコンですがもはや大して効率に違いはない
と言えるでしょう。ただし冷媒の種類が異なることが効率変化のカギでは
あるでしょうな。

>>218
違うって。
エアコンでほぼ一定気温の部屋を暖めるのと，エコキュートで２０℃の
水を８０℃まで温めるのでは，効率は全然違うんだ，という話です。

>>219
いやあなたが何を前提にしているかなんですが
僕は製品の特徴として使用している冷媒の違いや
メーカーによっても効率が異なる点を素人として感じたわけです。

>>220
で，あなたの感じた違いというのは，効率変化のカギなんかじゃなかった
わけです。

地面スレスレに横からケータイで撮影すると霊が撮れると言う噂。「小津安二郎のカメラワーク｣って実は霊の撮影の事だった？！ (最近ケータイで撮影すると変なもの色々撮れて困ってます)

>>216 そろそろ真面目に応答しろよ。こちらが下手にでたからといって、ここは
「物理板」なんだよ？その道のプロには現実的理由から独特の「ヒートポンプ」の
定義や「サイクル」の定義があるんだろうが、それを明示しない事には議論にならない。
物理学におけるヒートポンプの定義は俺のいったもの。サイクルの定義は機械部分の
熱力学的状態は一周後元の熱力学的状態に戻るもの。内燃機関の教科書だって
とりあえずは仮想的サイクルから始めてる。で、いい加減君の言うヒートポンプの
定義をまず明らかにしなよ。それともそれも出来ない程の低脳なのか？

>>223 トンでもを相手に熱くならないように。

結局、エネルギーとは何なのか、さっぱりわからん。

>>224 トンでもとは言い切れないのだよ、実際ローレンツサイクルでぐぐると
なんか怪しげなものの、それなりに信頼性ありそうなサイトがひっかかるから。
カルノーサイクルより優れてるってのは単に定義の違いからくることは確実としても
それなりに現実的理由から探求されているのだと思う。例えばジュール熱の処理とか。
理想的には仕事にカウントすべきだが実際にはそうならない以上いかに不可逆過程に
伴う熱の発生を回収するかは現実的に重要な問題だとは思う。>>216その他はその
あたりを誤解して真にカルノーサイクル越えるヒートポンプが出来た、ってはしゃいで
いるのだと思う。

>>223
>>物理学におけるヒートポンプの定義
そんなものないだろ，勝手に決めるな。
>>226
>>カルノーサイクル越えるヒートポンプが出来た
なんて誰もいってないだろ。
エコキュートが，２つの一定温度の熱だめの間で熱を運ぶカルノー
サイクルの効率を超えるはずがない
というのは間違いだって言ってんの。
なぜなら，エコキュートは，２つの一定温度の熱だめの間で熱を運ぶ
ような動作をしているわけじゃないから。
これだけ言ってもダメかね。
>>224
トンというのは，こういう的外れな考えのことです。
>>僕は製品の特徴として使用している冷媒の違いや
>>メーカーによっても効率が異なる点を素人として感じたわけです。

>>例えばジュール熱の処理とか。
>>いかに不可逆過程に伴う熱の発生を回収するかは現実的に重要な問題
不可逆過程で増えたエントロピーを減らそうっていうのか？
わかってないトンはあんたじゃないのか？

>>221
>>224
物理板でありながら決めつけはどうなんです？
トンでもだと思うならその論拠を述べるべきです。
>>223
外部から電気・熱などの駆動エネルギーを与えて、
低い温度の部分から温度の高い部分へ熱を移動させる装置がヒートポンプ
>>226
私の主張は逆カルノーサイクルより優れている装置がローレンツサイクルですよ
という話ですから熱機関のカルノーサイクルと混同するのは危険です。
逆カルノーサイクルの理論はあくまで１９世紀末の見解ですから。
別の板でもカルノーサイクルは思考実験だという指摘もありました。
詳しくは社団法人化学工学会の図解新エネルギーのすべてをご参照ください。

>>223
こういいたいのか？

気温１０℃の大気から熱を吸収して，２０℃の水を８０℃に温める
装置の効率は，１０℃と８０℃の熱だめと熱をやり取りするカルノ
ーサイクルの効率 353/(353-283)=5.0 を超えない。

>>229
たぶん>>223ﾀﾁはそんなところだと思われる。
自称物理屋ｸﾝたちは、四角い逆カルノー１個しか考えられないらしい。

ランキンサイクルの優位性を理解できないのもムリもない。
まー　>>228も主張はともかく理解していないしｗ

お互い黒板でも使って説明しないとシンドイぞ。

>>230
僕は別にローレンツサイクルが万能だとは思っていない。
ただ関東など真冬と真夏の気温差が東北や北海道に比べれば小さい地域が
性能として有利になるが個人的には省エネの観点からコージェネが一番だと思う。
しかも個人のじゃなくて火力発電からの廃熱利用だ。最近ニューヨークで
地下の蒸気管が爆発した事故を知ったがその施設は一世紀近く前からあった
というので驚いたが同時にその合理性も目から鱗だ。

廃熱利用といっても遠くまで蒸気を送るの電気以上に大変。
搬送配管系のスペース、維持費、ロス、そして安全対策など。
高圧蒸気でなけりゃエクセルギーが少ないから尚更だ。
ちょっと考えりゃわかると思うが、低圧蒸気やお湯なんて搬送しても
ロスばかり。

熱需要がどれだけあるか、そしてお湯の需要がどれだけあるか。
北欧、北米などの寒くて大都市のある所なら比較的有利だろうが。
日本の大都市のように圧倒的に冷房需要の多い所では不利。

やっぱ廃熱利用関係なんでしょ、だったらそう言えばいいのに。何度も言ってるが実用性に
関して色々の工夫をするのはとても重要で、その工夫に対する努力には素直に尊敬する。
でも、カルノーサイクルを越える、ってな妄言は吐くな、ってこと。単純に低温源から
高温源に熱を移動させるとき成立する不等式を越える如き低脳な発言はよしてね、って
言ってるだけだよ。とにかく本物のバカが混じってる事は
>私の主張は逆カルノーサイクルより優れている装置がローレンツサイクルですよ
>という話ですから熱機関のカルノーサイクルと混同するのは危険です。
>逆カルノーサイクルの理論はあくまで１９世紀末の見解ですから。
>別の板でもカルノーサイクルは思考実験だという指摘もありました。
>詳しくは社団法人化学工学会の図解新エネルギーのすべてをご参照ください。
という発言で分かった。俺が変に勘違いしてた、単に本物の低脳とやりあっていたんだ。

熱力学って、力学の中の一分野と考えていいの？

>>233
＞やっぱ廃熱利用関係なんでしょ、だったらそう言えばいいのに。

なんぢゃそりゃ？　全く違う。　まー勝手にマスかいて納得するのは自由だがｗ
しかし混乱してるな。　>>228ｸﾝはたしかにヤバイな。　
でも>>214はタチが悪いな。　>>233ｸﾝもｗ

>>235
具体的なこと書かないならもう何も書くなよ
はったりはいらんよ

>>233
なぜそうなるｗ
カルノーサイクルは熱機関の限界で
逆カルノーサイクルはヒートポンプの限界だから
私は別に熱機関の限界については言及してないが？
専ら熱機関やヒートポンプが一様な構造をしているとでも
思っているのかもしれない。ローレンツサイクルやヒートポンプが
全く同じ構造だとでも思ってるんだろう。

>>236
マスかきを繰り返し晒すなよ

>>233
あんたの考えはこれでいいのか？

気温１０℃の大気から熱を吸収して，２０℃の水を８０℃に温める
装置の効率は，１０℃と８０℃の熱だめと熱をやり取りするカルノ
ーサイクルの効率 353/(353-283)=5.0 を超えない。

>>1
読まずにカキコだが、答えはゼロだよな。100℃だから２相共存するから自由エネルギー変化はあるはずないだろ

>>240
０点です。

>>240
高校の教科書も読んでいないようだなｗ

Gibbs自由エネルギーならdG=-SdT+Vdp=0 (as dT=dp=0)だな。>>240で合ってる。
こんなの高校の教科書にゃ載ってねーだろ。

うん、>>240が正しいよ。
理由は単純に、G(T,P,N)のT,P,Nが全て等しいからだよ。
ただし、Fだと値が異なる。F(T,V,N)だから。

体積を与えて変化を訊いてるのに，変化しないGibbsの方を答えるのは
センス悪い。
はっきり書いてない問題も悪いけど。

Fだったら、等温等圧変化だから、絶対温度に体積変化をかけ算するだけ。
っていうか、こんな簡単な問題を人にきくようじゃ、教科書を初めから勉強し直すしかない。

>>245
等温等圧変化でまずHelmholtzのFを考えるほうがセンス悪い。
どーでもいいけど。

>>246
＞絶対温度に体積変化をかけ算するだけ。

一応つっこんどくと、絶対温度じゃなくて圧力な。

>>247
等温等圧だからＧというのは，勉強不足だね。
(T,p,N)では２相共存状態を一意に表せないだろ。

そんな基礎知識はどーでもいいって。
テストの答えを類推するセンスはもっとどーでもいい。

>>239
>>気温１０℃の大気から熱を吸収して，２０℃の水を８０℃に温める
>>装置の効率は，１０℃と８０℃の熱だめと熱をやり取りするカルノ
>>ーサイクルの効率 353/(353-283)=5.0 を超えない。

これって正しいんですか？

>>251

間違い。

>>223 とか >>233 は，温度が３つになったのでお手上げですね。

こんなことろで議論してないで、ヒートポンプの効率を解説してある教科書を読むのがいいと思う。
たしか、清水さんの本には書いてあったと思う。

>>204
薫さーんの本のどこがいけないの？

>>255
いけないというよりも、読んで役に立つところがほとんどないから。

結構酷い言葉書いて自己嫌悪して、しばらく見なかった。で、
>>239 気付いたのは、「湯沸かし器」の効率とは何ぞや？ってこと。
物理学の教科書に出て来る「ヒートポウンプ」とはあくまで稼働してしばらく
たったエアコンのように（ヒーターとしてなら）仕事Wを加える事によって
外部から仕事Wを投入して低温源T２から熱Qを奪い、熱Q’を高温源T１に付け足す
もの。この場合効率はQ’／Wと定義される。
ってなって第二法則より可逆機関はすべて同じ効率をもち、それが最高効率であること
がでる。今の場合冷たかった水を温めるという動作からすると、仕事Wと低温源T２からの
熱Qを奪って低温T３にあった物質をT４にし、高温源T１に熱qを捨てるもの、って所か。
そして物質の得た熱エネルギーをQ’として、効率をQ’／Wと定義、ってとこかな。これは
サイクルにはならないので確かにそもそもカルノー機関であれなんであれ、通常のサイクルを
用いては考えられないので、ちょっと計算してから自分の見解改めて書きます。

答え。>>257の意味での効率は可逆機関、よってその一つであるカルノー機関の効率が
やっぱり一番大きい。

で、>>239の仰る通りそもそもの話のエコキュートの意味を考えればヒートポンプの
熱効率を単純に当てはめたのは　間　違　い　な　く　当　方　の　誤　り。
これは謝罪しないといけないが、カルノーサイクル云々ではなく、単に段々
加熱していか、既に高温になっている部分との熱交換を考えるかの問題で
あり、恥ずかしながら>>239の指摘まで気付かなかった。ただ、カルノー云々
にこだわられ、しかもカルノーサイクルよりいいとかひたすら言われていると
こっちもつい元々の問題状況を失念せざるを得ない事も確か。
水温20℃、外気温10℃、お湯の温度100℃なら、>>257の意味での効率はカルノー
機関で（と、言う訳で敢えて粘着してみました）6.85にも達するので現実の
エコキュートが3であっても全然不思議でないね。

最後に、やっぱり神戸製鋼のhpで、一体どのように定義された効率をカルノー機関
と比較してるのか依然として不思議。

勝手に勘違い（未だに相手の説明を勘違い）
んで勝手に納得

感情的、感傷的個人日記はもーエーのよ

来年は今年より仲良くやろうぜ

>>257
>>今の場合冷たかった水を温めるという動作からすると、仕事Wと
>>低温源T２からの熱Qを奪って低温T３にあった物質をT４にし、
>>高温源T１に熱qを捨てるもの、って所か。

違うよ。

>>これはサイクルにはならないので

違うよ。

相変わらず，わかってない。清水本，読んで出直してきたら。
水の温度が変わる状況の扱いも，ちゃんと書いてあるよ。

>>258
ローレンツサイクルでしょう？
あれらは目標温度までの幅が広がれば
成績係数も下がりますからあまり不思議とも思えない。
また構造学上もエコキュートとは異なる構造だし。

今はもう「ギブズの自由エネルギー」ではなくて、「ギブズエネルギー」と言わないと駄目なんでしょうか？

議論の仕方分かってないでしょう、>>260。違うのならちゃんと定義を書いたら？たった
それだけのことが何故出来ないの？こっちはサイクル、ヒートポンプの定義、きちんと
書いた上で、伝熱工学者の熱効率の定義まで具体的に想像して述べたのに。>>259も何言ってるのか
わからん、ここですむ具体的な話をちゃんと書いているのは俺だけなんだが・・・。
>>261　まるでカルノーサイクルより素晴らしいが如き書いている意味が分からない。
257、258で書いたように「Xの仕事で」「Zの熱が得られる」を暖めることの効率に適用したなら
カルノーサイクルは7倍くらいになるのでカルノーよりいい、ってのは何をもって言ってる
のか？です。

>>263
わかってなかった，って自分で258に書いてるだろ。
まだわかってないから，考え直してみたら，っていってるの。
清水本読んだ？

>>263
答えが書いてあるから読め、と言われた教科書もよまずに、
しつこく質問してくる奴は、誰も相手にしたくないわけ。

どうしてもQ&Aで勉強したいのなら、家庭教師を雇えば？

具体的に十分書いている相手に書けない、ってことはやっぱり低脳なんだねえ。
俺の効率、サイクルに関するちゃんとした定義に関して何ら有効な反論もできない、
ってことはやっぱり可逆サイクルの効率が最大なのに嘘ついてあたかもそれを越える
ものがあるかのように宣伝する詐欺師が粘着していた、って結論なんだね。
　漸く分かったが粘着してたのは真面目な技術者では無く、こちらのはっきりとした257、
258のレスにも答えられない本物の詐欺師かトンデモだったのね。ちょっとはまともな人相手に
してた、と思ってただけに残念だよ。

>>266
分らないから教えて
って素直に書けよ。変なやつだな。

なんか、お互いの「効率」の定義がかみ合わないからこのまま不毛な議論（もどき）が永久に続きそうな悪寒

>>266
効率の定義も含めて清水の熱力学に書いてあると皆が言っているのが、わからないのかなw

>>266
> 258のレスにも答えられない本物の詐欺師かトンデモだったのね。

>>258は支離滅裂だから、こんな相手に部分的に答えても無駄だ、と判断されただけだよ

本に頼らないと議論できないやつがいるスレはここですか？

>>271
本読んでも分からないから，教えて
って素直に書けよ。

>>271
議論する意味があるのは、本に書いてないこと。
なんで、本を読まない奴のために、本に書いてあることを書かなきゃいけないんだ？

>>258
>>水温20℃、外気温10℃、お湯の温度100℃なら、>>257の意味での効率はカルノー
>>機関で（と、言う訳で敢えて粘着してみました）6.85にも達するので

これって，どうやって計算するのですか？

ローレンツサイクルと呼ばれるヒートポンプが存在するのは事実だからな。
問題はそれをどう解釈するかであって・・・

>>275
解釈とか，そんな高尚な話じゃないんだけどな。

いいから清水凡の１０章読めって。

10.5 熱を低温系から高温系へと流す

ここだよ，ここ。

10.5.5 高温系・低温系が一般の場合

ここまで読めば，ローレンツサイクルでも，エコキュートでも，
ただの演習問題じゃないか。

なあ、NaClにAgCl,MgCl,NaBrのどれを添加すればイオン伝導率あがる？

全然わかんね

スプレーの缶が冷えるのはなんで？

バカが相変わらず吠えているなあ。こっちがきちんと自分なりの「効率」の定義与えたのに
それに関する具体的反論無し。そこでもう一度書くよ。温度T３にあった一定量の物体を
温度T１に加熱する時に必要な熱量Qは一意に定まるわけだが、このとき外部から仕事Wを
加えて加熱したとする。今この加熱器の効率をQ／Wと定義するのならカルノー機関その他の
可逆機関が最高になる。
　ここでの「効率」が可逆機関越えたら第二法則を破るんですよー。清水、清水、ってあんた
こんな簡単な事一人の教科書だけ連呼するの本物のおばか？ここまでこっちが具体的に書いている
のだからちょっとは具体的な反論しろよ？

>>274 普通に熱力学ができれば計算出来るので自称俺より偉い人に聞いてね。
ただ、比熱は温度変化しない、として計算している。これは必要な仮定。あえて具体的に
書かないことにする。こっちばかしきちんと対応するのはばからしくなったから。

なお、一言だけいっておくとTS図における閉曲線が与えられているとき投入された
仕事Wや熱の移動Qはその曲線だけでは決まらないことはいくらバカでも承知して
るんだろうね、>>276その他。もしこれさえ分からないのだったら処置無しだよ。

>>275 いろいろぐぐってみたが、一番ためになりそうだったのは
>www.chem.ntnu.no/.../R3/10.30-12.30/ENERGY,%20EXERGY,%20AND%20SECOND-LAW%20PERFORMANCE%20CRITERIA.ppt
っていうサイト。要するに「効率」の定義が学会で混乱しているみたい。そのせいで
可逆機関を越える、なんてトンデモさんも発生するわけ。現実の応用に関してはどれがいいかは
俺は専門家ではないので何とも言えない。

>>279
おまえ、ほんとにレベル低いなw

>>279
>>ただ、比熱は温度変化しない、として計算している。これは必要な仮定。

こんな計算しかできないんじゃ話にならないね。
だから，ちゃんとした本勉強し直したら，って言ってるのに。

加熱される側の温度は変わるんですよ，と何度も指摘されて

>>恥ずかしながら>>239の指摘まで気付かなかった。

となったわけだけど，お恥ずかしい勘違いはまだたくさんあるから，
考え直した方がいいよ。

>>279
>>今この加熱器の効率をQ／Wと定義するのならカルノー機関その他の
>>可逆機関が最高になる。

普通，こういうサイクルをカルノーサイクルとは呼ばない。
最初から，だれも可逆機関の効率を超えているとは言っていない。
効率の定義も混乱なんかしていない。
あんたには，冷凍機の効率と加熱器の効率の区別がついてないんだろう。

あんたが，一人で勘違いして，カルノーカルノーと大騒ぎしてるだけ。

>>274
計算わかりました。
熱容量一定と仮定するなら，強い制限なので
ちゃんと書いた方がいいと思います。
それから，カルノー機関と書いてますが，
２つの温度の等温準静過程と断熱準静過程を組み合わせたものを
カルノー機関というのが，ふつうだと思うので，
そういう意味ではカルノー機関ではないですね。

カルノー機関，可逆機関という言葉をちゃんと区別してないから，

カルノー機関より動力が少なくて済む　
⇒　可逆機関より効率がよい

のような読み違いをするんじゃないでしょうか。

長過ぎるって言われたので2回にわたります。

>>283 漸くまともな人の返答があったようだね。でも、一応俺の立場弁解させてもらうと
おれは今までのレスで一回も「カルノーサイクル」って言葉で一回こっきりのサイクルに
こだわるような書き方してないつもりなんだけど。そしてちゃんと俺なりの効率の定義を
与えて、可逆機関が最高効率を与える、って大人なら読み取れる書かたしてると思うんだけど。
そしてまともな、熱力学を学んだ人間にとってTS図の長方形云々なんてことより可逆過程、
不可逆過程、の区別こそが肝要ってことは常識だと思っていたので一々用語法の混乱については
こっちからあまりに親切にやる積もりは途中から消え失せてたんだ。

ただ正直言うと頑になり過ぎてTS図をきちんと考えなかったことは認めたい。貴方なら言いたい
こと分かると思うが俺が主張したカルノー過程ってTS図じゃバカがカルノーより優れているって
称するローレンツ過程と同じ図になるんだねえ。恥ずかしながら俺の方も一般論に頑になりすぎて
いてTS図とか考える（勿論この場合可逆過程としてdQが状態量で表現出来る、として、そうで
無い場合はクラウジウス不等式使えばいいわけ）つうか状態図一般を考える際にでてくる伝統的な
「あらゆる（可逆）状態変化はカルノーサイクルの積み重ねで表現出来る」という論法をうっかり
わすれていましたよ。これでまだローレンツサイクル最高！とか粘着するバカがいたら本物の
基地外認定ってことで。

続き。
　最後に俺がバカ呼ばわりした人へ。きつい言葉使ったが君は結局なんら具体的な物を示す事
無かったわけだ。俺は2度自分の到らなさをちゃんと書いた。1度目は勝手に高温源が既に存在
していると俺様定義した事。水を温めるのにこんな無茶いけなかった。2度目は今回、今更ながら
可逆過程における状態変化は常にカルノーサイクルでエミュレートできる、って有名な話もって
くれば一気に決着がついたのにあくまで初期状態と終状態に関する議論にこだわったこと。これ
から他人と議論する時は最低限（説教強盗自覚してるよ）俺並みの謙虚さを身につけろ。ちなみに
図書館に>>276 指摘の文献あったから読んだが、そもそも教科書レベルの問題は相手に読め、と
要求するのではなくレスの中で具体的に触れるものだよ、で、問題の式は今回の問題には全然役に
たたなかったりするのもなんだか、だが。
　なお258で
>答え。>>257の意味での効率は可逆機関、よってその一つであるカルノー機関の効率が
>やっぱり一番大きい。
と書いていますのでこれ以上俺に責任をなすりつけるのはやめてね。

>>284
>>あらゆる（可逆）状態変化はカルノーサイクルの積み重ねで表現出来る

あらゆる可逆“サイクル”はカルノーサイクルの積み重ねで表現できる
という表現はよく見かけますが，“積み重ね”っていうのがいやですね。

あらゆる可逆過程は，等温準静過程と断熱準静過程の組み合わせで
表現できる
この方がよいと思います。

ローレンツサイクルをカルノーサイクルと
比べている人は，（２つの熱だめがある）１つのカルノーサイクルと
比較してるんであって，可逆過程と比較してるわけではないでしょう。
それを，
カルノーサイクル -> カルノーサイクルの積み重ね -> 可逆過程
と勝手に置き換えたのは，284 の誤解でしょう。

それから，>>276 の本ですが，
(10.18)(10.21)は確かに役に立ちませんが，
(10.11)をそれぞれの問題に応用すればいいのです。
高温系・低温系が熱だめで温度一定の場合，一般の場合で温度が変わる
場合，もそれぞれちゃんと説明してありますし，
熱容量一定のような制限をつけなくてもすみます。
最初から，仕事を供給する外部系eを含めない断熱系を考えるのでも，
十分だと思いますけどね。

>>286
> (10.18)(10.21)は確かに役に立ちませんが，

質問している人の文章が支離滅裂なので、何を問題にしているのかよくわからないが、
(10.18)(10.21)は、機械本体だけもとに戻れば、熱浴の温度が途中で変わっても正しいと書いてある。
だから、使える。

もっと厳しい不等式が欲しければ、熱浴の温度が一定と見なせるような数サイクルごとに
(10.18)(10.21)を適用すればよいだけ。

>>286
正しくて使えるのはわかっていますが，条件が緩すぎて役に立ちません。
というより，使う気になりません，というべきでしょうか。

>>もっと厳しい不等式が欲しければ、熱浴の温度が一定と見なせるような数サイクルごとに
>>(10.18)(10.21)を適用すればよいだけ。

284の計算がそれだと思いますが，熱容量が必要になります。
そんな面倒なことしなくても(10.11)に戻ればスパッと不等式がでるので，
その方が明快だと思います。

ヒートポンプはややこしい話になるから置いといてだね・・
話題を変えてディーゼルの自己着火燃焼は熱供与になるのだろうか？
僕はディーゼルの熱効率が高いのはそれが理由だと思うんだが・・

自己レス。俺の考えたサイクルはTS図じゃ直線重ね書きになっちまうなあ。
>>274=288 スマヌ、10.11をまだ見てなかった。なにしろバカが10.5の式
（極めて一般的だが不可能の証明に使えても可能については全く無意味な式）に
こだわっていたので見過ごしていた。明日また図書館で見てみる。もしかして
既にみたエントロピーの凸性の式ならやっぱり厳しい評価するのには不向きと思う。
ただ不等式そのものは斬新で面白かった、俺が知らなかっただけの可能性大だが。
（田崎著なんかでも取り上げられてたリープ（でよかったか？）の論文にありそう）

>>289 物理板は俺のように理論屋が多いので「熱供与」の定義をまずきちんとして欲しい。
ここしばらくの基地外相手の不毛な議論で凝りたよ。h＜３０って不等式、実際には
h＜７って不等式なのにh＝３0まで届く、みたいな事言いかねない馬鹿は本当にこりごり。
　で、理論屋風情ですがかつて物の本見た限りでは自己着火燃焼がキーにはならない
と思う。ガソリンエンジンの場合は自己発火のタイミング取りが難しいのと燃焼温度が
高過ぎてシリンダーが溶けかねないのが問題だったと読んだ気が。やっぱ2000℃でも
溶けない材料が開発され、もの凄く圧縮比が大きいシリンダー使っても安定に制御出来る
機関が出来たら理想だよねえ。

>>２９１
要は軽油の着火温度が熱効率の上昇と関係があるかという意味です。
というか圧縮比の上昇がなぜ熱効率の向上につながるかという
疑問もあるわけです。三菱はガソリンの直噴システムのＧＤＩを
開発したが点火プラグがあるにも関わらずピストンのカーボン付着
があり走行するごとに燃費が悪くなるとも言われている。

>>290
やっぱり、何もわかってないな。
熱力学の不等式はすべて、第２法則とエントロピーの凸性に由来する。

>>293 もうお前の低脳さ加減はこのスレで知れ渡ったんだから変に下らんプライドもつな。
あんたは所詮不等式ってものの扱い方すらよく分からなかった、それだけのことよ。もっと
真面目に勉強しろ。h＜７＜３０って式すらまともに理解出来ないバカは本当に処置なしよ？
>>292 前もって断った通りこの方面の具体計算きちんとしてない理論系なのでこれから
ちょっとした評価考えますが、燃焼前後のギブスエネルギー差が０になるまでは発火を
押さえられるだけおさえて圧縮するのが（それが可能だとして）吉ではなういかと。
（本当にそんな条件が実現可能かは別として）で、勝手な想像としてはディーゼルエンジンだって
そこまでに遥か及ばない条件で動いていると思う。

>>294
状況設定、定義、求めたいものをきちんと書くことさえできず、
自分ではこれらを書いたつもりになっているが、矛盾だらけで意味不明なのに、
他人がh＜７＜３０をできないために話が通じないのだと信じている。
それで理論系とは、哀れな。。。。

それは293が書くことかと。

>>293のstatementは、熱力学系であるかぎり、
状況設定や定義がなんであろうが成り立つstatementだから、
状況設定や定義を指定する必要はない。

>>294のstatementは、個別の問題なので、状況設定、定義、求めたいもの
をきちんと書くことが必要。
それができていないから、このスレが混乱して荒れている。

まだやってんの？
きんもーっ☆

293に書いてあること、じゃなくて293の人がずっと自分で何も書かないでいること

300げっと

そりゃいちいちレクチャーする奴なんか居ないだろ。

素人の疑問ですが、ランキンサイクルは蒸気機関ですか？

>>294
>>h＜７＜３０って式すらまともに理解出来ないバカは本当に処置なしよ？

おいおい，h<7 だという指摘が理解できずに h<3 だとずっと言い張っていて，
>>258 でやっと気づいたおバカはあんただったよな。

言うに事欠いてヤクザ並みのいいがかかり、>>303乙。
全部こちらはどのような状況を想定してるか書いているのに
まともに自分の考えていることを書けずにここまできて
まだ悪あがきするとは。清水本の10.5節の式の応用なんて
かましてた所見るとモノホンの基地外だった可能性大だな。
>>297 おまいさんはここでの議論の流れを見た方がいいよ。
あと、一般論を用いたとき、どんなときに極めて効率が
良くなるか理解出来ている？水を温める話なら俺の計算で
おしまいです。

>>304につけるクスリはないな。。。

もう発端となった人は見てないだろうから素人が間違わないように、って言う観点からは
あまり身は無いかも知れないが、結局偉そうにしていて実際の所はゴミクズ同然の輩が
粘着してただけなんだな。何一つきちんとした反論出来ないのならもう素直になって
あきらめろ、馬鹿。そろそろ（２ちゃんといえども）議論の仕方覚えろよな。実生活で
これと同様じゃやっていけないよ？当初はそこそこの人間か、と思ったが実際は大学２年程度？
で、３年からの卒研前のゼミかなんかで伝熱やりたいと思っている人間がおつむ足りない為に
キレた、と憶測するがもっと謙虚になってちゃんと基礎を固める事が肝要ですよ？きつい
言葉遣いになっているがぐっと我慢して精進せい。

熱浴の温度が変わるときのヒートポンプの効率を問題にしているとしたら、
とっくに答えは出ている。

>>286 (10.11)をそれぞれの問題に応用すればいいのです。

>>287 熱浴の温度が一定と見なせるような数サイクル
ごとに(10.18)(10.21)を適用すればよいだけ。

これらが答え（どちらも答えは同じになる）だとわかるようになる
まで「精進せい」。

水温20℃、外気温10℃、お湯の温度100℃なら、効率の熱力学的上限は6.85

っていうまとめは，効率の上限が温度だけで決まるような誤解を受けそうですね。
これは熱容量一定という制限をつけたときの話なので，清水本のスタイルで書けば，

低温熱浴（温度TL），温められる高温系，作業系からなる断熱系にエントロピー増大則
を適用して，
１
効率≦-------------------------------------
1-(高温系のエントロピー増加分)*TL/Q
が熱力学的上限（可逆過程）。ここには高温系の特性（熱容量）が入ってきますが，
熱容量一定と近似すれば，消えてしまって温度だけで決まるという話です。

>>307 あなたちゃんとやりとりみてた？俺がきちんと俺なりの効率の定義した後にも
全く意味を成さないような不等式根拠にローレンツサイクル偉い！とか騒いでいた奴が
いたんだよ？精進するべきがどちらなのか（一応俺は計算したからねえ、一般論に関しては
直前のレスにあるように一般的な式は屁のクソにも役立たず、だって誰でも分かるような
特殊な場合にのみ効率が良くなるんだから）考えてみろよ？
　と、言う訳で見苦しいよ>>308も。一体どんな特殊で役に立たない（高温の熱を蓄えるのに）
物体の温度を上げて喜ぼうって言うんだ？問題にしているのは作業物質の性質ではなく、温度を
上げたい物質の性質で元々水が想定されていたわけで、作業物質がなんであろうともそれこそ
熱力学で定まる効率は最終結果で決まる訳で。いい加減下らない言い訳しないで素直になれよ、
誰だか知れないけれど。俺は304でちゃんと自分で考えた上で
>ここには高温系の特性（熱容量）が入ってきます
に対する答持っているけどねえ、粘着バカは今までのいきさつから鑑みるに
ちょっとした具体例すらレス出来ないのだろうなあ。

この院生（？）かなり逝っちゃってるので，他の方のためにまとめて
終りにします。

>>307 のいうように，２通りの考え方で同じ結果がでます。
(10.11)のスタイルで書けば，>>308の式，
サイクルの組み合わせと考えれば，熱容量を含む積分の形で高温系のエントロピーと
エネルギーの変化が入ってきますが，結果はおなじです。
高温系は温度が変わるので，熱力学的上限と言っても当然高温系の性質が入りますが，
熱容量一定と近似してやると，>>309が熱力学的上限のように叫んでる6.85。
式で書けば，熱容量は消えてしまって
　　　　　　　　　　　　　1
　効率　≦　---------------------------
　　　　　　 1-{TL/(T2-T1) log(T2/T1)}
清水本では，308式（と同等の式）にエントロピーの凸性を用いて，高温系の性質の入らない
不等式を導いていますが，これはあまりにも緩い不等式で，効率の上限としては
ほとんど意味がない値になります。

>>309は微分形式の熱力学しか知らないせいで，清水本を眺めてはみたものの
(10.11)や308の式の意味が理解できないんでしょうね。
当然，>>307 の言っていることも理解できない。
作業物質の性質なんて話に逝ってしまうようでは，つける薬なしです。
もしかすると，熱容量一定の近似の結果が，熱容量一定じゃない場合も含めた
上限（可逆過程の効率）を与えるとでも思っているかもしれませんね。

合掌

エントロピーを高校生相手に説明しなきゃならんのだが、
どう説明したら理解してもらえると思う？

ゴムの弾性や気体の圧力からはじめればよろしい

>>311
自分が理解していないのに
やめとけ

まとめ乙です>>310

ただ、
>清水本では，308式（と同等の式）にエントロピーの凸性を用いて，
>高温系の性質の入らない不等式を導いていますが，これはあまりに
>も緩い不等式で，効率の上限としてはほとんど意味がない値になります。
は清水本の10.5.5節の存在意義を取り違えているのでは？

これがないと、高温系・低温系が熱浴でないときに
(10.21)を上回る効率が出る可能性を排除できない。

だから、「実際にどこまで到達できるか？」という問
に答えようとすると緩すぎるけど、(10.21)の証明を
完結するためには必要な議論だと思う。

もちろん、熱浴のときが一番効率がいいということを証明
ぬきに認めてしまうなら別だけど。

>>314
手元に清水本ないんですが，あの式は，

任意の高温系・低温系・作業系について，外部からWの仕事を与えて高温系のQの熱を運ぶ
ヒートポンプの効率の上限を与える

ってことですね。高温系・低温系が任意なので，QあるいはQ-Wの熱が出入りしたときに
どれだけ温度が変わるか決まらないから，一番低い温度・一番高い温度だけが出てくると。

エコキュートのように，高温系・低温系を指定して高温系の温度がT1->T2とかわるとき，
なんてことばかり考えていたので，指摘のとおり意味がわかってませんでした。

熱効率が４５％の蒸気機関は可能だと思いますか？
下の条件で計算するそうなんだがなにぶん素人だ
ここの人たちなら詳しいのでは？

レシプロ機関の効率は、次の条件で45％（47じゃなかった）になります。
ゲージ圧力16kg/cm＾2、500度、リード4％、隙間容積率6％、圧縮点は復路終端6％、締切率4.85％、背圧1.688kg/cm＾2
断熱膨張で計算するよろし。

そして国鉄の蒸気機関車の総合効率は8.6％くらい、缶効率が55％、機械効率が95％くらいとされるから
機関効率は逆算して16.5％だわね。

任意の低温系について効率を比べる，という観点で読み直してみると，
>>178,179 辺りの説明は，実に鋭い，というか，深い，というか勉強になりました。

教えてください
窒素ボンベに圧力レギュレータを付けて、出口面積10cm^2の先細ノズルを使って
大気圧(101.325kPa)まで可逆断熱膨張させたとき
ノズルの入り口圧力が151.325kPa(abs),321.325kPa（abs)の場合のそれぞれの放出流量は？

>>308 可哀想なほど頭の緩い人なんだねえ、頑張って式の導出はできたみたいだが。
俺が示唆した式の導出以外は何ら具体的な指摘がない。ほのめかすだけで偉そうにする、
正に相間さんの特徴をもったあんたはもう黙った方が身の為だよ？
>>ここには高温系の特性（熱容量）が入ってきますが，
とか言うだけで全然具体的な言及無しなところがおまいの馬鹿さ加減を示しているって気付かない
程の馬鹿なのかなあ・・・。
　で、なんかやたら清水氏を信頼している人がいるようだが、最後の手段としては俺は直接彼の
所にこんな馬鹿が２ちゃんに巣食っていますよー、って報告していい？一応面識があるので。

好きにしろよｗ

>>319
ぜひ報告するといいよ。

カルノー，カルノーって騒いで馬鹿にされちゃって，
何言われてんだか，まだ良くわかんないんですよ

って。
理論っていってるけど，計算機いじってるだけなんだろうね。

何を言い争ってるのかと150あたりから読んだんだが…
どっちでもいいから、↓の意味を解説してくれ

>>213
> いや私が言っているのはヒートポンプの逆カルノーサイクルの効率を
> 上回るローレンツサイクルですから熱機関ではありません。

>>319
どう考えても、>>308の方がまともで具体的で、頭がよいと思うぞ。

>>319
「面識がある」というのは、互いに見知っている場合に使う言葉。
講義を受けたことがあるとか、質問したことがあるとか、挨拶したら返してくれた
という程度では、大学の先生は相手のことを覚えていない。

結構まともなレスの>>322とかもあるのね。で、真面目な話、>>321、>>324君等は本当に
俺が話持っていったら満足するの？２ちゃんなんて所詮はクズの集まり、とは言っても一応
物理板であまりにデタラメな言説が放置されるのもなんだと思うので、ここまできて、もし
本当に君等が清水氏を信頼するってここで誓うのなら直接談判する。
　ただその前にとりあえず>>322に答えてやって。そしてもし俺に直接談判させる場合は
もうその後のいい訳は一切無用、って条件で願いたい。

好きにしろよｗ

>>325
日本語も不自由なようですね。

>>319
>>最後の手段としては，俺は直接彼の所にこんな馬鹿が２ちゃんに巣食っていますよー、
>>って報告していい？

っていうから，ぜひ報告しろ，って言ってんの。
だれも談判してくれ，なんて頼んでいない。

報告の結果は，書かなくていいよ。
相手にしてもらえたとしても，ちゃんと話を理解してその内容を書けるなんて，期待してないから。

大学の先生は、学生ならだれでも相手にはしてくれるだろうけど、
>>325のような支離滅裂な学生に押しかけられたら、清水先生があまりにも可哀想だ。
自分の先生に相談しろよ。

「自分だけが理路整然と話していて他人はみんな馬鹿だ」と思っているのは
典型的な●●●●だからね。

>>328
「自分の先生」はもうすでに、相当うんざりしてると思う。
研究の指導しててこの展開になったらｒｙ

論文のレフェリーにも，同じ態度だったらw

なんかイロっぽいハナシないの？

問．ギブズの自由エネルギーを第一法則及びエントロピーの定義より導け。



誰か教えてくれ。
どっから手をつければいいかさっぱり。

n=1-〔1/ε〕^κ-1

εは９
κは１．４とする

この計算わからないんだけど、詳しく途中計算式をいれて説明してください

>>332
丸投げの上に何が聞きたいのかさっぱりわからん。
手の施しようがないとはこのこと

熱効率の問題でこういうのがあったんだけど
εとκのところに数をいれて計算してみてください

計算すればいいだろ

>>335
たすけてっていうスレなのに助けてくれないのか
薄情なやつだ

途中もない計算に助けもクソもない

>>331
第一法則書き下して見ろ

樹脂（ウレタンとか）の熱伝導率ってどっかに書いてないですか？？
教えてください

>>339
メーカーの資料とか建築、機械などの設計資料集なんかを見れば？

親に言いつけてやる＞＜

dU=TdS-pdV
を
dU≦TdS-pdV
としないのはなぜですか。

平衡状態での話か、もしくは準静的過程を考えているからじゃね？
熱力学はｺﾞﾐ教科書多いから無駄に想像力鍛えられるな

水の境膜伝熱係数は１０００Ｗ／ｍ２Ｋ位だと聞いたことがあります。
当然流水中ではもっと上がりますよね。
どっかに一覧表になってたりしないかな？

>>344
それは熱力学ではなく、流体力学とか伝熱工学で扱う事項だろ。
機械学会の伝熱工学便覧でも見てみたら？

>>331
Fをるじゃんどるへんかんしてみよーぜ。

仮に家庭用のエアコンだとしても
直接燃焼式に比べ高効率だという理論は
第二種永久機関に抵触しそうですが・・・
どうでしょうか？

test

>>347
「高効率」の意味を定義して、どう抵触する可能性があるのか説明しろ

>>349
ええ一時エネルギー投入比ですね要は。
発電所で無駄になった熱エネルギーが
ヒートポンプで回生されるという理論は
エントロピー増大に反すると思ったんですよ。
あくまで素人考えですがｗ

また荒れるのか．．．

自分でやったのですが分からなくて…
誰か教えて下さい


カルノーサイクルにおいて熱効率が57%、高熱源の温度が1700Ｋの時、低熱源の温度は何℃か？


ノズルを通して空気を加速し、320m/sの噴出速度を得る為に必要な断熱落差はいくらか。また
、入口温度を250℃、圧力を700kpaとするとき、等エントロピー膨張した場合のノズル出口における、
�A温度、�B圧力、�Cマッハ数を求めなさい。ただし、定圧比熱は1.500kj/(kg・k)とする

誰もいないですね…
今日もやってみたけど分かりませんでした

>>353 定積比熱は与えられていないの？

>>354
はい、与えられてないです

教科書見直すかな・・・

>>352=355? とりあえず「断熱落差」って言葉当方知らないので、ノートとかみて
定義もしくはヒントくれない？あと「等エントロピー膨張」って理論系の目には
「断熱膨張」のように見えるのだがそれもOK?

2.5molの理想気体を15℃で、50dm＾3からある体積まで圧縮したところ、
5485Jの熱エネルギーを発生した。圧縮後の体積を求めよ。

熱力学のレポートです。助けて(;O;)

問題文はそれで全部？

>>358
教科書読み直せ。
こんな簡単な問題がそれでもわからないようだったら、救いようがない。

全部です。
救いようがないもなにも、必修でやってるだけで
将来これで飯を食おうとは思ってないので・・・

その程度の超基本問題を自力で解決できないアホは、どんな分野に進んでもダメ。

dm＾3なんて単位あったっけ？

立方デシメーターなんじゃないの？
いずれにせよそんくらい自分で調べりゃ分かるだろとしか。
頑張って図書館でも行って本調べろ。

そんなまいなーな単位使うとかはじめてみたわｗ

>>360->>365
お前らも教科書読み直せ
>>358,>>361
講師を軽く詰っとけ。SMプレイだ

ここ来た俺がバカだった。。。

どこに行こうが

バカはバカ

変異型相転移と再編型相転移について簡単に教えて下さいm(__)m
できれば例も…

構造相転移の話だとすると，スレ違いかと。

>>370
まじか…サンクス

音波の速度は気体の圧力をp,密度をρとすると（dp/dρ）の二分の一乗で与えられる。
音波が伝わる時の気体の密度変化を断熱的として，20℃における空気の音速を求めよ。
ただし，空気の気体定数は0.287kJ/kgK，比熱比を1.4とする。


上記の問いが解けないのですが、助力お願いできないでしょうか。

音速 - Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9F%B3%E9%80%9F

Speed of sound - Wikipedia, the free encyclopedia
http://en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_sound

「ある状態のエントロピーというのは、
その状態が実現する確率によって定まる量であり、
ボルツマンの式S＝klnWによると確率Wの対数に比例するとしている。
なぜ、単純に確立Wそのものに比例するとしないのか？その理由を説明せよ。」



この問題がわからなくて困ってます(>_<)どうかこのアポな僕に先生方の力を
おかし下さい！！(ToT)/

Wは確率じゃないですよ

ここを読んでみろ
http://www.k2.dion.ne.jp/~yohane/000sizennkeiji4.htm

>>374

Wは系の微視的状態数だと思うお。
古典論では位置と運動量の連続性があるので、位相空間におけるエルゴード面の面積ということになる。

S ∝ logW という関係式は、次の2つの条件から導かれる。

(1) エントロピーがWの関数S(W)であること
(2) エントロピーが示量変数であること
(熱力学ではエントロピーは示量変数として扱われてるよね)

あとは、そう難しくない数学的な考察で結論が出る。

>>374
示量性

あっ！！消されてる！！ひで〜＼(~o~)／

メコスジ力学詳しいやつ助けてくれ

消されてなかった！！！＼(^o^)／すいません馬鹿だから見間違えてました！！
＼(~o~)／ありがとうございました（●＾o＾●）
（３７５・３７６・３７７・３７８・３７９）さん本当にありがとうございました！！！

>>380には？

某高専機械工学科の４年です。
４月から熱力が始まったところで、熱力の鬼になろうと思います。

お勧めの本などあれば教えてください。

本屋やアマゾンにわんさかあるだろうが
好きなの選んでいいよ

>383
清水本読めば鬼になれる。

>>383
田崎も併せて読めば完璧

>>383

高専ってことは、工学的な応用論のウェートが大きいんだろか？
熱力学と言っても、理学系と工学系で学ぶ範囲も違ったりする。
どういう範囲をカバーした本が欲しいかは意識した方がいいと思うっす。

まさちゅーねつ　工科大学

問題演習をバリバリ解くのが目的なら、適当な講義ノートでいいよ

久保の大学演習熱力統計ｵﾇﾇﾒ

高専は大学と比べると時間がないので、広く浅く習うスタンスです
なので具体的な応用論の量割合が多いです

参考書は、
実際に店に行って、良しと思ったものにします

みなさん、ありがとうございました

趣味で物理を学び始めました。
力学の運動方程式では距離や速度を時間との変化率で記述しますよね。
まだ熱力学は勉強しはじめたばかりなんですけど
温度と体積と圧力の関係性の記述だけで時間においてどのくらい変化するか
という記述がなかなか出てこなくて。それではガソリンエンジンにおいて
どのくらいの力が生み出されるのかつながってこないと思うんですけど
（クルマの速度）そのうち出てくるんですよね？

熱力学は或る種の極限状態のみを相手にしてるので。
基本的に気体粒子は非常に早いので、極限状態に至るのに
何日も掛かるようなことは普通は無いとして良いんじゃ無いかとは思うけど。

熱力学じゃないかもしれないけど熱伝導方程式とかは
時間変化を扱ってる。

>>393
返答どうもありがとうございます。
熱伝導方程式では何分後にどこまで暖かくなっているかわかりますよね。
例えばエンジンのピストンの動く速度・加速度を求めたいんです。
かける回転数＋逃げ出した熱がエネルギーの総量ですよね。
ですから時間で割った変化率がわからないと力が記述できないと
思うんですが違うんでしょうか？よろしくお願いします。

基本的に、熱力学では時間は変数として出てこない。

十分時間が経って、そのまま系を孤立させても何も変化が起こらないような状態（平衡状態）と、
その間に許される遷移のみを記述する理論。

時間を導入しようという試みは昔からあるけど、まだ成功した理論はない。

>>392
準静的過程の範囲では、熱力学量の定量的時間依存性の議論は基本的に出ないと思う。
(近似的に平衡状態を保ちながらという前提なので)
時間依存性は、いわゆる非平衡系の理論になるだろね。

エンジンの熱効率や圧縮比などの議論は、カルノーサイクルの話のような準静的過程の
理論があくまでベースだと思う。
現代のエンジンはオットーサイクルがメジャーだと思うけど、サイクルが違うだけ。

クルマの速度(加速特性とか？)はただの熱力学の範囲では済まないのでは。
エンジンの設計論とか専門応用分野じゃないと出ないんじゃないのかな？
サイクル制御とか絡むと思うから。
自分は理学系なんで、よく知らないっす。
工学系だろうね。

>>395
>>396
そうなんですか...
熱エネルギーの総量がどれだけ運動エネルギーに変わるかって話だけではなく
化学反応の速度も絡めてどのくらいの速度で圧力が生まれてピストンの
運動エネルギーを生み出すのかって話も出てくると思ったんですけど違うんですか。
だって少量のガソリンと多量のガソリンではピストンの速度が違うはずで
それが大変重要だと思ったからです。
どうもありがとうございました。

>>397
うん、だから現象論的に個々の事情を記述する方程式は、工学のほうではあるかもしれない。
それは多分実験的に求められるんだと思う。

ただ、物理では個々の現象論ではなくて、ある程度普遍的に成立する法則を求めてるから、
そういうのはまだ確立してないよってこと。

>>397
おもしろいね。
でも、ガソリンエンジンの場合
燃焼室に物理的に入れられる気体の量は限りがあり、
少量のガソリンと多量のガソリンでは、
混合する酸素の量によって、爆発前後の体積変化の効率が悪くなる。
燃料はガソリンだけに限らず、
燃焼前と燃焼後の温度変化が大きければ、
その分熱エネルギーが無駄に放出されてしまう。
究極的にいってしまえば、
体積変化の激しい燃料の燃焼前、燃焼後の温度変化が全くなければ、
変換効率は限りなく100％に近づくと思う。

>396
準静的過程に限らなくても，時間依存性は扱いません。

>>397
　そういう話なら、微小な領域で熱力学を適用して圧力と密度分布を出し、さらに流体力学でガスの流れをもとめればいい。
　つまり熱力学と流体力学の方程式で系を記述して解を出す、ということ。
　専門じゃないから知らないが、エンジンの設計なんかはそうやってシミュレーションしているはず。

　この「微小な領域」というのがどういう条件なら存在できる（想定してもＯＫ）としてよいのか、ということなら理論の範疇だろうな。

>>400
非定常系の熱力学、統計力学はまともに出来てるんだか知らないけど、
非平衡定常系の輸送現象(ex. 電気回路)を論じる理論は、ある程度
あるんじゃないですか？
ランジュバン方程式、線形応答理論とか。
単位時間当りに発生する輸送や熱(電気回路なら電気伝導度、ジュール熱)
に結びつく議論してると思いますが。

まぁ、>>392が興味を持ってる車のエンジンの現象は、非平衡定常系
として扱えないだろうけど。

392ですが
395がおっしゃっているように時間は独立変数として
出てこないようですね。
素人な例えですがてこや坂道でも同じエネルギーの消費であっても
距離や時間の比率で力が変わってくるということで...
非定常っていうんですか、その変移を時間との率で表さないと
力が記述できないと思うんで。ピストンはどのくらいの速度で動くんだという。
繰り返しになりますけどどうもすいませんでした。
ありがとうございました。

ランジュバン方程式、線形応答理論は，熱力学じゃないだろ。

>>402は
「非定常系の熱力学、統計力学」と
「非平衡定常系の輸送現象(ex. 電気回路)を論じる理論」
は区別して書いてるように見えるけど。
そして>>404は後者の例だと思う。

というかこの二つはかなり似たようなもんで関係も深いと思うけど
何が違うのかよく分からんので熱力学
（と統計力学と非平衡定常系の輸送現象を論じる理論）に詳しい奴教えてくれ。

Langevin方程式は、明らかに「熱力学」ではない。
熱力学っていうと、巨視的物体の微視的構造には立ち入らずに、
巨視的変数のみを扱う議論。
だから分子論すら議論の仮定に必要ないし、それゆえにBoltzmannは当初叩かれたんだけど。

「統計力学」か否かといえば、それは「統計力学」の定義によるかな。
気体分子運動論みたいなのを統計力学に入れるんだったら、統計力学の範囲だと思う。
確率分布定めてそっからいろいろ導く狭義の統計力学ではないけど。

線型応答のほうは、応答関数なんかを完全にブラックボックスとして扱うのであれば、
熱力学という見方もできないことはないとは思うけどなあ。
ただ、基礎となってる揺動散逸定理は物理量が「ゆらぎ」があること前提にしてて、
状態量として一意に物理量が定まる平衡系熱力学ではその意味では親和性は高くないと思う。
統計力学かという問は同様に、広義の統計力学ではあるかな。

>>402に関しては、>>404のような突っ込みが入りそうな気もしたので、
敢えて「非平衡定常系の輸送現象を論じる理論」という書き方をした(苦笑

まぁ、輸送係数のような量と温度の関係性を与える議論につながってるし
一応そういうものはあるよ、という位は言ってもいいかと思っただけ。
熱力学や統計力学の本によく載っているトピックだしね。

線形応答は，ハミルトニアンにしたがって時間発展する系を扱っているから，
熱力学じゃないでしょ

まあそういう見方もできるけど、得られた結果さえ認めてしまえば完全にマクロな量のみで記述できるんじゃない？
（応答関数はgivenな巨視的関数として考えて）
微視的状態がハミルトニアンに従って時間発展するという仮定は導出に必要なだけであって、
実際の系は当然その仮定を満たしていると考えられるから、
巨視的理論の中ではその仮定は常に満たされているものとしてわざわざ議論する必要もないかと。
あとは外場を使って表したハミルトニアンを「内部エネルギー」と読み替えれば、
たぶん微視的変数に頼らない議論ができると思う。
非平衡には詳しくないから見当違いだったらごめん。

フツウの系はハミルトニアンにしたがって時間発展しても熱平衡にならんよ。

そもそも線型応答理論は系が平衡から微小にずれた状態の時間発展議論してるんじゃないの？

粒子数が~10^23の系だと、典型的には非可積分のカオスで、
ハミルトニアンに従って勝手に時間発展させとけば、
平衡にはならないにしてもわずかな巨視的変数のみで記述できる定常状態にはなんない？
証明はないと思うけど。

突然なんですが，次の問題の答えの導出過程がわからなくて困っています．
この難しい問題がわかる方いましたら是非教えて下さい．

空気冷凍機について，圧縮機により圧力0.10MPa，温度25℃の空気が1.0MPaまで可逆断熱圧縮され，
冷却器により25℃まで等圧冷却される．
その後，タービンにより0.10MPaまで可逆断熱膨張し，低温空気を生成する．
生成される空気温度と成績係数を求めよ．
ただし，空気は比熱比1.4，気体定数は0.287kJ/(kgK)の理想気体とする．
ちなみに，答えは-118℃，1.08です．

>>412
なんでこういう実機にかかわる質問を物理板でするのかなあ。物理の人はこういうのあんまり得意じゃないんだよな。
とりあえず「空気冷凍サイクル」でぐぐれ。丸投げには答えられない。

実機関係ねえだろ
理想気体っていってんだから

>>413
どこで質問すればいいかわからなかったのでここに書き込みました．
それぞれの状態でのエンタルピーがわかれば，成績係数の求め方はわかるのですが，
エンタルピーの求め方がわかりません．

明日までにとかないといけないので，
今も必死になって考えていたのですが，頭が良くないのでわかりません．
だれかわかる方助けて下さい．

>>413
どこで質問すればいいかわからなかったのでここに書き込みました．
それぞれの状態でのエンタルピーがわかれば，成績係数の求め方はわかるのですが，
エンタルピーの求め方がわかりません．

明日までにとかないといけないので，
今も必死になって考えていたのですが，頭が良くないのでわかりません．
だれかわかる方助けて下さい．

頭が良くないので、じゃなくて勉強しなかったので、じゃないの？
無計画だったので、とか。

>>416
温度は状態方程式PV=nRTと断熱過程で成立するPV^γ = Const(γ=Cp/Cv:比熱比)から出るだろう。

成績係数とやらは、理学系の人間はあまり馴染みが無いな。
定義を示したほうがいいよ。
たぶん、各状態のエンタルピーの絶対値まで要らんでしょう。
状態間のエンタルピー変化の比率だけで十分なんじゃないの？
(その問題設定では絶対値は出せない気がする)

>>418
失礼、エンタルピーの絶対値って表現は良くないね。
エンタルピーの絶対値 → エンタルピーの値そのもの
で読み替えてくれ。

相対値しか要らないのは当たり前だろう･･･

プリゴジンの現代熱力学どうですか

量子論や相対論の発見を経てもなお、物理学の指導原理としての価値を失わない熱力学の理論体系だけは
本当に驚嘆すべき奇跡の理論としか言いようが無い。
このような理論体系が、量子論と相対論の発見以前に完全に近い形で確立されていたという事実こそが、
真に驚嘆すべき物理学上の奇跡であろう。

そこまで言うと、宗教臭い

電磁気学より微妙に早いくらいじゃないの？
電磁気学も今のところ厳密に正しい
（というかそれよりも正確な理論が今のところ無い）
ってことになってるよね。

量子論や相対論以前に確立されていた
別に不思議じゃないだろ
それぞれの理論がどんなスケールを対象にしているか考えれば

もうだめだ、熱力が必修なのに取れそうにねえや、大学辞めるか。

安易に大学中退すると、人生悲惨になりかねんよ。
年収200〜300万のワーキングプア派遣社員コースとかね。

単位が取れる熱力学でも読んで、切り抜けた方がいい
あとは問題演習あるのみ

>>424
こらこら。科学者たるもの軽々しく厳密に正しいなんて口にしてはいけませんよ。

厳密に正しいっておかしな表現だな
曖昧に正しいって言わないしな

厳密に正しい⇔近似的に正しい

皆さんの勉強の仕方，教えてください．

>>107
すっごい今更でどうでもいいだろうが
レーザー冷却だね。

ありがとう

板違いという事で誘導されてきました、質問させてください。

「N個の粒子からなる温度τの閉じた系がある。
この系はE1、E2、E3の3つのエネルギー準位のみをとる。
この系全体のエネルギーの期待値を求めよ。」

解法というか、糸口すら見えない状態で…
宜しければお力貸してください、お願いします。

>>435
熱というよりは統計だけど

つカノニカル分布

>>435
同種粒子として識別可能性を考慮するかどうかによって状態の数え方が変わるな。
問題設定上、その点に関する言及が無いからどの統計でやれと言ってるのかよく分からんが。

>>437
最初そう思ったんだけどＮ粒子系の分配関数つくってみたら
その後の<ε>には考慮してもしなくても関係ないみたいなんだよね。

すっごい久しぶりにやったから楽しかった。

>>438
あれ、そうかな？結果変わると思う。

各粒子を識別可能と扱う場合：
Z = Σ_ε1　Σ_ε2　・・・　Σ_εN 　　exp(-β  Σ_i　εi)
　= (exp(-βE1) + exp(-βE2) + exp(-βE3))^N　・・・(1)
(ε1は粒子1のエネルギー状態でΣ_ε1はε1=E1,E2,E3と和を取る、ε2〜εNも同様)

粒子を識別不可能として仮にスピン偶数のBE統計で取る場合：
Z = Σ_(N1=1,...N, N2=1,...N, N3=1,...N,  N1+N2+N3=N) exp(-β(N1E1+N2E2+N3E3)) ・・・(2)
(N1は順位E1にある粒子数、N2、N3も同様)

(2)の和はBE統計故の各粒子がどのエネルギーにあるかではなく、どの順位に
いくつ粒子があるかでしか状態を指定できない事に基づく。
一般の多項定理(a1+a2+・・・am)^Nのべき展開と比べてN!/(n1!n2!・・・nm!)の因子が
付いてない(2)は(1)とは明らかに異なるのでは。(<E>の結果も)

グランドカノニカルではN=0,・・・,∞の和が加わるので(2)は1/(1-exp(-β(E-μ)))型に纏められて
(1)との違いがはっきりするんだけど、熱力学極限<N>→∞のグランドカノニカルとカノニカルは
一般に同じ結果を与えるはず。

>>439
あれ、やってること同じなんだけどな。

粒子1個のとき
Z1=exp(-E1/τ) + exp(-E2/τ) + exp(-E3/τ)

N個粒子のとき（カッコ内は粒子が区別できないとき）
ZN=Z1^N（/N!）

んで、期待値はlogとってから微分するんで
<ε>=τ^2(∂logZN/∂τ)
どっちでも関係ないかと思ったんだけど、どこでズレちゃったんだろね。

あ〜、それにしてもあちぃ。

>>440
ギブスの修正因子1/N!だけ付けるのは近似だね。
この手の近似は、フェルミディラック分布やボースアインシュタイン分布が
マクスウェルボルツマン分布になったりするんだが、良い近似になるかは
問題設定次第かな。

>>441
おぉそっか、確かに。
あれってギブスの修正因子っていうんだね。はじめって知ったよ。

いまはエネルギー順位が３つだけだから

Zn=Z1^N./(N1!*N2!*N3!)

にしといたらいいのかな？
もうちょっと簡単にできそうだ。

>>442
うーんと

N1+N2+N3=N

N2/N1=exp(-E2/τ)/exp(-E1/τ)
N3/N1=exp(-E3/τ)/exp(-E1/τ)

使ったらいいのかな？

したら、N1*{ exp(-E1/τ) + exp(-E2/τ) + exp(-E3/τ) } / exp(-E1/τ) =N だから

N1=N * exp(-E1/τ) / Z1
N2=N * exp(-E2/τ) / Z1
N3=N * exp(-E3/τ) / Z1

になって、うーんと

>>439
細かいが、(2)の誤りを訂正しとく。
各準位の粒子数は当然0から取る。

粒子を識別不可能として仮にスピン整数のBE統計で取る場合：
Z = Σ_(N1=0,...N, N2=0,...N, N3=0,...N,  N1+N2+N3=N) exp(-β(N1E1+N2E2+N3E3)) ・・・(2)

ついでにフェルミオンならこうだな。
ボソンと同様の不可弁別性に加えてパウリの排他律が効く。

粒子を識別不可能として仮にスピン半奇数のFD統計で取る場合：
Z = Σ_(N1=0,1, N2=0,1, N3=0,1,  N1+N2+N3=N) exp(-β(N1E1+N2E2+N3E3)) ・・・(3)

いずれも和を纏めて>>439 (1)のような初等関数だけの表式にできないんじゃないかな。
俺は思いつかないし、そういう計算も見たことがない。
グランドカノニカルではそれが簡単にできて、FD分布やBE分布が導けるのだが。

>>443

logZN=log[ Z1^N/(N1!*N2!*N3!) ] = NlogZ1 - ( logN1! + logN2! + logN3! )

適当に近似すると

logN1! ≒ N1 logN1 - N1 = (N/Z1)exp(-E1/τ) { log(N/Z1) -1 - E1/τ}
≒ exp(-E1/τ) { log(N/Z1)! - (E1/τ)(N/Z1)}

同様にして代入してまとめると

( logN1! + logN2! + logN3! )
=
+log(N/Z1)!{ exp(-E1/τ) + exp(-E2/τ) + exp(-E3/τ)}
-(N/Z1){ (-E1/τ)exp(-E1/τ) + (-E2/τ)exp(-E2/τ) + (-E3/τ)exp(-E3/τ)}

1行目{}=Z1
2行目{}=-τ∂Z1/∂τ

( logN1! + logN2! + logN3! ) = Z1log(N/Z1)! + τ(∂Z1/∂τ)(N/Z1)

結局のとこ

logZN = NlogZ1 - Z1log(N/Z1)! - τ(∂Z1/∂τ)(N/Z1)

おっと、以外にすっきりした。
そんでもってτで偏微分したらエネルギー変わりそうだね。

工学スレではカルノーサイクルが
実現不可能だと書かれていたが
でも物理の参考書ではやたら褒める人はいるし
どういう事でしょう？

カルノーサイクルとは実現不可能で理想的なサイクル、そういうこと

実現不可能だけ強調すると語弊があるな。何でそんなもの考えるのかってなってしまう。
完全なものを実現するのは不可能だが、それに近いサイクルを実現することはできる。
サイクルに十分時間をかければいくらでも近くできる。しかも熱と仕事の関係を教えてくれる。

電磁気学でよくある演習問題、「無限に長い導線の周りの磁場は？」　みたいなもの。
近似的には実現可能で、その近似もいくらでもよくできる。だから考える価値がある。

>>446
物理的に可能
工学的に不可能
ということです。

作成した機関が何処まで理想に近づけたかは
熱効率を用いて判断できます。

工学的な制約条件は物理的な制約条件以外にも
開発期間、コスト、安全性なども考慮するため
理想とは離れたものに成らざるを得ません。

「物理的に可能」というか原理的限界ということだよね。
だから不可能ではない、というほうが良いのかも。

>>448
サイクルに時間をかけるというニュアンスは
例えばディーゼルエンジンの高圧縮比化で熱効率が向上しても
圧縮損失が増大して、高出力化が困難になるという結果論も
説明できそうですが、さすがに考えすぎでしょうか？

高圧縮化も部品強度との兼ね合いとかあるだろうな
やり過ぎると熱効率としては良くてもエンジンやら何やらの重さが増して
機械的な仕事の損失が大きくなりそうだが

>>450
はい、自分でも見直してみておかしいなと思いました。
原理的限界で動作するのがカルノーサイクルです。
熱効率を超える動作をする熱機関は存在し得ません。

>>453
原理的限界で動作するというが理想気体という概念はそもそも原理的限界を越えている

カルノーサイクルは熱力学的近似で能率の上限を与えるサイクル。

完全な断熱圧縮、完全な断熱膨脹、完全な等温放熱、完全な等温吸熱、に加えて理想気体を仮定しなきゃいかん（笑）

>>454 ひさしぶりのトンデモさん？最高効率に必要な仮定は
準静的であること、だけだけど。それ自体の実現不可能性はおいといて。

なんとなく、大学時代にやっていた熱力学の本を読んでみた。
微分積分の嵐で全くわからん。
と、いうことで、数学の基礎からやり直します。

熱力学の教科書を読むには、（力学や電磁気学に比べて）厳密な微積分の
知識が必要なのですか？

Carathéodory流に書いてある本なら、
（解析じゃない）普通の古典力学よりは使ってる数学は高度だろうね

電磁気学に比べるならたいした事無いと思う。

>>455
準静的って準静的過程のこと？
なるほど準静的であると仮定すれば可逆だから考えやすいわけか
素人なんで間違ってたらｽﾏｿ

>>454
カルノーサイクルの恐ろしいところは内部の物質が何でも良いこと。
だから、物質に関係なく、熱力学が成立するわけだよ。

お馬鹿な質問ですみません。

大気圧で空気が充満している空間(温度はわかっています)に、
水＋蒸気が流れ込んで

その　質量流量 kg/s　と　比エンタルピ kJ/kg　がわかっている場合

手計算(＋蒸気表)である時点での圧力や温度はわかるのでしょうか？
(準静的な状態を仮定してかまいません）

わかるのあれば求め方を教えていただきたいのですが。
よろしくお願いします。

>>462
必要な情報が揃ってない。なんかの装置とか空調とか？
応用熱力学の教科書とか空調ハンドブックなんかを見てみたら？

何の情報が足りないのでしょうか？
体積などは仮定してかまいません。

足りないものが何かを教えていただけると助かるのですが。。。

>>464
その空間に水と蒸気が流れ込んでどんどん溜まっていくのか？
最後は一杯になってそれ以上入れられ無くなりそうだが。
要するに足りないどころか、どんな状況なんだか一切わからん。

それと板ちがい。機械・工学板の
塔・槽・熱交換器の関係者の方　おられますか？
というスレ辺りで質問したほうがいい。物理の人はその類の勉強はしてない。

熱力学が本当に得意なやつは物理学者になれる。
量子力学が得意なやつは物理学者になれると錯覚する。
量子場が本当に得意なやつはこの世に存在しない。

だったら情報が足りないとか言わずに最初から
わかりませんって言えばいいのに・・・

できるだけの答をしたのに文句しか言われない >>465 が気の毒

20℃の水５ℓ入りの容器に1000 Wのヒータを入れて80℃のお湯を沸かす。
その際水温ｔ℃に対して5×(ｔ−20) Wの熱が容器外に逃げるとして、
80℃に達するのに要する時間と、それまでに外に逃げる熱量を求めよ。
ただし水の比熱は4.19kJ/Kとする。

グラフでも描いて面積で考えるのが一番楽だね

ln0.7=-0.35667だそうな

>>462
勝手に要約しないで、問題文の全文を正確に書けよ。
理解してない奴の要約なんか、本人は自覚してないけど、メチャクチャだ。

伝熱抵抗を求めるとき各材料の厚さを熱伝導率で割ったものと、
境膜（低温側）での抵抗をたします。境膜（低温側）のほうの計算式と
空気中での一般的な境膜伝熱係数を教えてください！！

1m^3の容器内の空気が0.1kPaの真空に保たれ、その温度は周囲温度25℃に等しい。この系のエクセルギーを求めよ。
ただし、空気のガス定数は287J/(kg･K)。

・1m**m*mの容器内の空気が０．１ＫＰaの真空に保たれており、その温度は周囲温度２５℃に等しいとする。この系のエクセルギーを求めよ。ただし、空気のガス定数は２８７Ｊ／ｋｇ＊Ｋとする。
・10万トンの氷山（純粋の凝固した氷で、温度は-10℃とする）を環境温度２０℃の温帯へ運んできた。この氷山のエクセルギーをｋＷｈで表せ。
これらの問題がわかりません。教えてくれるとありがたいです。よろしくお願いします。

・1m**m*mの容器内の空気が０．１ＫＰaの真空に保たれており、その温度は周囲温度２５℃に等しいとする。この系のエクセルギーを求めよ。ただし、空気のガス定数は２８７Ｊ／ｋｇ＊Ｋとする。
・10万トンの氷山（純粋の凝固した氷で、温度は-10℃とする）を環境温度２０℃の温帯へ運んできた。この氷山のエクセルギーをｋＷｈで表せ。
これらの問題がわかりません。教えてくれるとありがたいです。よろしくお願いします。

>>474-476

高校物理の解らない問題を質問するスレ【丸投げOK】
http://science6.2ch.net/test/read.cgi/sci/1220022951/945-946

わかりませんか？

ﾏﾙﾁﾎﾟｽﾄ馬鹿には教えねぇ。

ttp://okwave.jp/qa4441846.html
こういうことかｗ

>>475-476,480
これ私じゃないですよ
誰ですか

>>480
ﾏﾙﾁ指摘されてるwww

次世代を担うエネルギー"固定核融合
リチャード・コシミズ 【11.1 独立党・大阪学習会 】全編　
http://video.google.com/videoplay?docid=437078217532603207
　　　　 動画ギャラリー
http://dokuritsutou.main.jp/newversion2/video.html

回答できないやつが偉そうに語るスレはここですか？

カルノーサイクルだがどう考えてもこれだけで
定義される事は非常に少ないんだよね。
その定義として可逆であることと
準静的過程であることで確かにこれはこれで
重要だが、例えば低温側が摂氏０℃の場合
これだけで、損失が０になってしまう。
ところがケルビン温度を使用すると、
０ｋ＝−２７３℃になりこの低温環境が
存在すれば熱効率も１００％で論理的に矛盾しないと思う。
前にヒートポンプやエアコンが本当に省エネになるのか
疑問を持ったが、勉強不足だったと思う。
これらの機器は熱機関とは逆に温度差が縮まれば
効率が高いそうなので、省エネ性は高いと思う。
この板の住人がいるかどうかはともかく
混乱させて申し訳なかった。

「熱力学」、三宅哲　著、 裳華房

これ教科書としてはどうなんだろう？

円柱座標系で表した三次元熱伝導方程式の導出をお願いしますm(_ _)m

>486
ばつ

>>488
そうですか。なら熱力学勉強するのにいい教科書ありますか？

1冊目なら佐々、2冊目以降なら田崎か清水を薦める
清水は統計やったあとに読むとよい

>>490
ありがとう。佐々のやつって「熱力学入門　佐々真一著」のことだよね？

>>491
そう
薄くて内容を厳選してあって、なおかつ論理展開をきっちりしてあるので1冊目には良いと思う

ただし、エンタルピーとかクラウジウスの原理とか、
論理展開の本流から外れる内容はばっさり削ってあるので、
必要なら2冊目以降を読まねばならない

何かやたら薄いなと思ったらそういうことね。
だから「入門」なわけか。

>>493
相転移も、言葉を出している程度だからね。
物理をやるなら相転移は必須だから、2冊目が必須になる。

地球と月

引力と地熱の関係

自転によるマグマの噴騰

すいません。どなたかこれ教えてください。
1と2の最初以外まったくわかりません。
http://physics.ucsc.edu/~sriram/Courses_All/112_Thermal_Physics_Stat_Mech/HOMEWORK_2.pdf

どこまで考えてどこが分からないのかを書く

それにしても、3.は熱力学の論理構造分かってないと解けない良問だな

>>497
レスありがとうございます。現在の状況は、

１．（ii）熱力学第１の法則０＝ｄW＋ｄE　から　
−ｐｄV＝ｄEを導きそこからVをTの関数とみなしてｄV/dTに
関する式を導出するとV、Tからなる式が得られる。
（VをTだけの関数とみなしていいの？）
　　
　　(iii)上で得られた式をもとに変数分離で微分方程式を解くが、
Vの変化とTの変化の関係式みたいな形にはできなさそう…

２．（まずそもそもアレニウスの自由エネルギーって何？
F[T,V,N]ってあるが式内にVないし…）
(i)E/NってあるけどこれってF/Nでいいの？CｖってFをTで偏微分でいいのかな…
(ii)FをVで微分したらｐが出てきそうだけどVない(・へ・)
(iii)Vがどうやったらでるかわかんない(＠_＠;)
３．化学ポテンシャルに対する知識がない…(゜-゜)

みたいな感じです。ごめんなさい。

清水明の「熱力学の基礎」使ったもしくは使ってる人いる？

>>498
>（VをTだけの関数とみなしていいの？）
一般にはいいわけがない
ただ、ここでdV/dTといっているのは、
>For the adiabatic process
という制限がついているので、VはTのみの関数になる

>まずそもそもアレニウスの自由エネルギーって何？
問題文に与えてあってそれを基に解けと言うことだろう
>F[T,V,N]ってあるが式内にVないし…）
ρがあるだろ、少しは問題読んで考えろ

基本的にF[T,V,N]の形の関数系が分かっていれば、全ての情報はそこから分かる
やるべきことはここからEやC_vの表式を求めるだけ
例えばEの場合、Eを頑張ってF, T, V, Nで表せばよい

>化学ポテンシャルに対する知識がない
μ=(∂E/∂N)_(S,V)が定義
これを認めればμ=(∂F/∂N)_(T,V)等が定理として得られる
P=-(∂E/∂V)_(S,N)で圧力を定義すると、
P=-(∂F/∂V)_(T,N), V=(∂H/∂P)_(S,N)等の関係式が得られることを想起せよ

変数がT,P,Nの時は適当にLegendre変換して、Gibbsの自由エネルギーG[T,P,N]を用いるのが簡単でよかった
同様に変数が変数がT,V,μの時はポテンシャルR[T,V,μ]を定義すればよいと書いてある
（このポテンシャルはグランドポテンシャルと呼ばれ、RではなくJと書かれることが多いが）


>>499
使ったけど何か？

もはや熱力じゃなく単なるさんすうだよ

ファンデルワールスの状態方程式はVについての3次方程式であるが、
ひとつのｐに対してVが3つの値をとることはない。
どのような現象が起こっているのか説明せよ。

初歩的な問題ですがお手上げです。
宜しくお願いいたします。

age

相転移について勉強してからまた来てね。

そうてんいは奥が深い

授業で間に合わなかったから相転移試験範囲からはずれてるけど
春休みに自分で勉強してみよ

だれかこれの２の前半頼みます。
平均粒子数を求めたいんだけど、
立式はできるんだが、Nｊをどう扱っていいのかわからんため計算が進まない。

一辺L の立方体の空洞が温度T の熱浴と接触している場合を考える．熱放射により空洞内で定常振動の電磁波が形
成される．電磁波は２つの偏りがある横波として光速c で伝わる．壁での電磁波の振幅が0 となる境界条件のもとで
は，空洞内の電磁波の固有振動の振動数は
ν = c2L√(nx^2 + ny^2 + nz^2)
, (nx, ny, nz = 1, 2, 3, 4,,,,, )
で与えられる．この条件を満たす固有振動数を小さいものから順番に
ν1,ν2,ν3,,,,,νj,,,, (4-1)
とする．空洞内の粒子系全体の量子状態を各固有振動ごとの光子数N1, N2, N3,,,,,Nj,,,,,, で表す．この時，零点エ
ネルギーを無視して，空洞内のエネルギーは次式で表されるものとする．
E =ΣhνjNj　
h はプランク(Planck) 定数である．また，ボルツマン(Boltzmann) 定数はk を用いよ．
以下の問いに答えよ．
1. 光子は化学ポテンシャルがゼロのボーズ(Bose) 粒子として振舞う．この系のカノニカル分布と分配関数を求めよ．
2. １より，特定の偏りにおける振動数νj の固有振動の平均光子数と平均エネルギーを計算せよ．

http://changi.2ch.net/test/read.cgi/anime/1234554659/l50

948 ：風の谷の名無しさん＠実況は実況板で：2009/02/19(木) 07:02:30 ID:JFMlun4U
なんかまた変なのに捕まったなあｗ
普通に勉強しなおして来いとしか言えないんだがこれしかしねえ
まあ軽くだけ説明するよ

速度は量に直すことができるか？

時間はＡ　一時間　Ｂ　二時間　Ｃ　三時間。
距離はＡ　１ｋｍ　Ｂ　２ｋｍ　Ｃ　３ｋｍ
速度はＡ　時速１ｋｍ　Ｂ　時速　２ｋｍ　Ｃ　時速３ｋｍ

ＡＢＣを観測した際に「Ｃの○○は莫大である」と表記するのは時間と距離だけ
速度の場合は「Ｃは速い」と直される

つまり「莫大」という観測表記が誤りなのよ。おｋ？

熱力学はかなり面白いですよ。
お勧めの本は、小島和夫さんのやさしい化学熱力学入門です。
これならエントロピーが必ずしも増大する訳ではないこともわかります。
熱力学は本当に基礎が重要なんです。

そりゃ本当に基礎の基礎だな。
「エントロピー増加則が成り立つのは孤立系だけ！」と
勘違いしてる奴も多いみたいだけど。

あとは熱機関は高温と低温の差で効率が決定されるが
かといってヒートポンプが温度差が大きくなるほど
効率が低下するという認識はどうかと思う。
そういう認識だとヒートポンプの省エネ性の
理解が難しいと思う。

燃料電池はカルノーサイクルに
抵触しそうな気がするんだが
どうですかね？

>>512
電池は熱機関じゃないし。

多分、可逆じゃない。

>>513
でも水素は熱量があってそれを１００％
電力エネルギーに変えられるってなんか変じゃないですか？

>>515
どこが変なのか説明汁

熱量ってなんだよ
とりあえず熱とはなにかと燃料電池の原理を勉強してこい

>>516
ああそっか熱機関は熱エネルギーを
力学的エネルギーに変えるのかｗ
確かに矛盾する。
>>517
ただギブスの自由エネルギーには抵触するでしょう？
これは専門書で見ました。
確かに固体高分子型燃料電池は効率が３割以上で
作動温度が１００℃で依存してませんね。でも
固体酸化物型は効率７割で１０００℃だから
熱力学第二法則にも矛盾しないかと。

ギブスの自由エネルギーに抵触ってギブスの自由エネを何だと思ってるんだ？
お前は高校レベルの知識もないんだから専門書なんか読むな
まず熱力学の教科書と電池の啓蒙書読みなさい

>>519
電池の啓蒙書って
あんた何もんだよｗ
ギブズエネルギーは化学ポテンシャルの
電力への変換割合でしょうよ？？
まあ所詮匿名掲示板か・・・
電中研の浜松氏の見解でもあるのに。

>>520
×ギブズ
○ギブス

＞ギブズエネルギーは化学ポテンシャルの電力への変換割合でしょうよ？？
ちがう
電中研の浜松さんっていう人は知らないけど仮にも電中研の研究者がそんな誤った見解をするわけがない
ていううか学部一年でもギブスの自由エネルギー（エネルギーの次元）と割合（無次元）を混同したりしない

>×ギブズ
>○ギブス
英語できる？

お願いします！

1気圧での融点273K、融解エンタルピー6.0kJ/mol
1気圧での沸点373K、蒸発エンタルピー40kJ/mol
気体定数8.3J･K/mol
ファラデー定数96500C/mol

�@融点でのギブスエネルギー変化と融解エントロピーを求めよ。

�A気圧が0.1気圧になったときの沸点を求めよ。

�B水素ガスと酸素ガスが標準状態で電気化学的に反応して水ができるとき、1.23Vの起電力が得られたとする。このとき1モルの水素ガスから取り出せる最大エネルギーを求めよ。

>>520
自由エネルギーと化学ポテンシャルの関係式くらい書けるんだろうな？ｗ

電中研の浜松さんを名指しして学部一年レベルの物理が分かってないと誤解させるような不当な書き込み
これは浜松さんが訴えたら逮捕されるかも

物理が分かってないのはお前だよ。アホか。

>>526
ほう
じゃあ詳しく説明してもらおうか

＞ギブズエネルギーは化学ポテンシャルの電力への変換割合
これを科学的方法で証明して

>>520に言えよ。

>>520が答えてくれとももちろんいいけど>>526は>>520が物理的に正しいと思ってるんだろ？
じゃあ>>526が代わりに答えてよって話になる

思ってねーよ。>>520に言え。

他人のふんどしで相撲をとる>>520=>>525って・・・。

出力1200ＭＷの石炭焚き火力発電所がある。
この発電所の発電効率は39％、石炭の高発熱量は29.3J/kg とすると、
１時間あたりの石炭の消費量は何トンになるか？

この問題なんですが、解答は378t/h となっています。
私の計算では3.78×10^8 トン となります。
何度か考えても解答が間違っているのか、私が間違っているのか分かりませんでした
ご教授のほうよろしくお願いします。

石炭の発熱量が 29.3J/kg のわけがない。常識的に考えて
６桁足りないわ

これ見てみｗ

国会の無駄な手当てでお手盛り人件費じゃぶじゃぶの実態ｗ
この経済危機に税金をなんでこういう公務員、国会職員に理由もなくほいほいくれてるの？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　↓
衆議院議員 渡辺周氏「呆れ返る国会のムダ呆れ返る国会のムダ」
http://www.choujintairiku.com/watanabes.html

内閣の閣議でどれだけお手盛り大盤振る舞い、浪費が行われているかわかるね。

これが自民党−麻生内閣の実態！！

>>533
ググってみたら本当に６桁足りませんね…
Ｊ/ｋｇ → ＭＪ/ｋｇなら解答と答えが合いますね！
ありがとうございました。

これみると検察の特捜部がどれだけインチキな捜査やってるかわかるかも。

検察の株式市場への介入を批判堀江貴文元ライブドア社長講演
- プレスクラブ - ビデオニュース・ドットコム　インターネット放送局
http://www.videonews.com/press-club/0804/000949.php

なんでも宮内は海外に横領した金を持ち出していた件をもみ消してもらう
ために司法取引して言いなりで特捜部の自白調書を受け入れた可能性に
言及してる。

とにかく、検察だの官僚システムの手先どもがどれだけ信用できんか
うなづけるわ。

基礎の本でイメージが掴みやすいお勧めの本をお願いします。
私は今日からわかる熱力学（飽本氏）
　とか、高橋康さんの本が好きな路線です。

>>537
>今日からわかる熱力学（飽本氏）

その手の本がいくつもあるから
読めばぁ

お前本なんて読んだ事ないだろ

「講義ノート　熱力学」でググルくらいはしたんだろうな？
誰ソレ板違い的な雰囲気だな

537です。
皆レベル高いんだね・・・
私にはいろいろ違って見えた
講義ノートのことは全く知りませんでした。ありがとう。
板違いごめんね・・・

熱力関連のスレッドがほかで見当たらないのでここで質問させてください。
1サイクルの間にn個の熱源と熱のやり取りをしながら動作する熱機関Cを考える。
i番目の熱源の熱力学温度をTiとし、熱機関がこの熱源から受け取る熱量をQiとする。(C→熱源のときは負）
これ以外に熱のやり取りはない。このとき
クラジウスの式�納i=1,n]Qi/Ti≦0　が成り立つ。

問
すべての熱源の温度が等しいとき、W≦0となることを示せ。

以上が問いです。負であるから、Ｃ→熱源に対して仕事が行われていることを証明することは分かりますが、
Ｔの温度がＣより高い場合、普通仕事は外部に対して行われるのではないのか・・・？と、証明するまえから悩んでいます。
どなたか、よろしくおねがいします。

で、4様は一体何者なんだ？

>>542
第１法則より
じゃだめなのか？

非圧縮性物質（Kt=0)で熱膨張係数αが圧力のみの関数（α(P)）の場合、その物質の状態方程式を推定せよという問題なのですが、どのようにして解けばいいのでしょうか？

>>491にある熱力学入門以外にも同じシリーズなのか統計物理学入門
とかあるけど他のシリーズのやつの中にも良いのはありますか？

問.オットーサイクルについて、クラウジウスの等式が成り立つことを示せ

誰か分かりますか？
断熱変化では∫δＱ/Ｔ＝０ですよね？
定積変化ではどうなりますか？

俺のオットセイがクラミジアにやられたに見えたよ、大将

質問
熱力学？に関することでふと疑問に思ったことがあります

温度が高いものと低いものが接すると全体が均一な温度になろうとするのは当然知ってるんですが、
これは熱いものが冷たいものを温めていると考えるのか、
冷たいものが熱いものを冷やしていると考えるのか、
それとも相互に温め冷やしていると考えるのか・・・

低脳な工房に教えてください

>>549
どーでもいいよ。そんなこと。

お前の中に、「冷たい物が熱い物を冷やしている」と「熱い物が冷たい
物を温めている」の違いが明確に存在しているんなら、是非教えて欲しい
もんだ。

>>549
高いものから熱量（エネルギー）が低い方へ流れ込んでる。相互だな。

温度とか熱というものがそもそも何なのかを調べるとえーかもですね
そこらへんがそれなりの理解に達してたら、たぶんそういう質問は出てこない

中性子星の比熱はどのような形で式に表すことができますか？
核子の相互作用が大きいので固体の比熱3RTが使えるでしょうか。
温度が高いので自由度がもっと大きい気もします。
原子核内の自由度を調べてみると、
電子軌道に似た量子数で核子の自由度が決まるようですが、
これをそのまま熱容量に使ってもいいのでしょうか。

ランダウになにか書いてあったような

これはひどい
http://takedanet.com/2007/02/post_b6ea.html

熱力学に時間が出てこないのはどうしてなの？

熱力学では熱平衡状態しか扱わないためだろう。

出てくるだろ
エントロピー増大則

>>558
あなたの理解するエントロピー増大則をちょっと書いてみてもらえますか？

ある平衡状態から断熱過程で別の平衡状態へ移ると
エントロピーは増大する

熱力学って言う名前なのに時間的発展を扱わないなんておかしいよ
名前を変えるべき！

>>561
たしかに、Thermodynamicsというのは変な気がしますね。

系の変化を記述する理論体系だからdynamicsが付くのは別に変じゃないと思う。

時間を取り入れた熱力学ってないの？

熱伝導方程式とかあるだろ。

それはまた別の問題なんじゃないの？

局所平衡と輸送係数の存在を仮定すれば、線型非平衡熱力学を考えることができて、
熱方程式（というかFickの第一法則）は輸送係数の存在の主張そのままだよね

一応、流体力学とか物質中の電磁気学は、そういう意味で熱力学の拡張の一つとも言えると思う

そういえば、熱起電力における熱的な内力は久保の線形応答の理論で扱えないと読んだことが
あるのですが、熱起電現象を扱うにはどうするんですか？

古典的な自由電子の描像で定性的に説明できることは確かAshcroft-Merminにもあったと思いますが
その量子的な扱いは？

そうすると、流体力学や電磁気学にもエントロピーが考えられるわけですか？

粘性や電気抵抗が入れば、エネルギーの散逸があるから
エントロピーを考えたければ考えられるでしょ

ここで聞いていい質問かどうかわからんけど、
暖かい気体が上に行って冷たい気体が下に行く理由を一個一個の気体分子の振る舞いとして説明を誰かしてくれないか？
パスカルの法則とか、密度とかでなく、分子運動で頼む。

速度の大きな分子は重力に逆らって自由に動ける一方で、遅くて冷たい分子は重力に引かれて下に落ち続ける。

空気の分子は約500m/s（窒素511m/s、酸素477m/s）で運動しているが、衝突から衝突までの間に分子が進む平均自由行程が68 nmと短い。
（空気の分子は1秒間に数十億回周囲の分子と衝突している）
そのため、よどんだ空気中では、分子はもとの位置から、あまり移動しない。
（例：上が暖かく、床が寒い部屋は対流がおこらないのでいつまでたっても床はさむいまま）

ある領域の空気の温度が周囲より高い場合、拡散による混合のスピードが遅いので、その領域の比重が軽くなり対流が起こる。

と思う。

>>572
それだと速度の大きな分子は無制限に上にいくんでないかい？
上に行く分子と下に行く分子が、それぞれの絶対速度だけで決まることになってしまわないか？

>>573
前半は説得力ある。その辺はしらなかった。ありがとう。
でも後半が「領域の比重」というのはちょっと飛躍があるんでないかい？

>>574
おまえ自分の事を頭良いとか勘違いしてる単なる馬鹿だろ

>>575
うん。俺は頭は良いが難しいことはわかんないんだ。

>>572
>>573
回答ありがとう。
確かに　>>574　の書き方は偉そう過ぎた。ごめん。
でも質問の答えは本当に知りたいんだ。
これまで色んな人に聞いたけど、ミクロの「分子運動」とマクロの「浮力の原理」とのギャップを納得できるよう説明してくれた人はいなかった。
自分では頭が良いと思っている馬鹿向きの説明をよろしくたのむ。

気球が浮く理屈は理解してるの？
対流も同じことなんだが。

>>578
空気より比重の軽いものには浮力が発生するというレベルでは理解してる。
分子運動レベルではわかんない。

容積Vの定容容器内の空気の圧力がP1、その温度が周囲温度T0に等しいとする、
この系のエクセルギーを求めよ。ただし空気のガス定数をR、周囲圧力をP0、またP1<P0とする

↑の問題でガス定数Rの使い方がわかんないんですけど、どなたかご教授お願いします。

エクセルギーって初めて聞いた。どんな定義？

>>581
せめてググってからにしろよ。突っ込むのは。

すいません、全然わかりません。どなたかお助けを･･･


1.可逆熱機関で高温源の温度が600℃で、低温源の温度を20℃とする。サイクルあたりの供給熱量を20kjとして、サイクルあたりの（1）有効仕事、（2）放熱量、（3）熱効率を求めよ。



2.逆ｶﾙﾉｰｻｲｸﾙを用いた冷凍装置で、毎時12MJの熱量を20℃の室内からくみ上げ、35℃の屋外に放熱するとき、（1）冷凍機を駆動するに要する動力、（2）放熱量を求めよ。


3.ｶﾙﾉｰ熱機関が温度T1KとT2K（T1＞T2）の間で作動して、温度THKとT2K（T1＞TH＞T2）の間で作動するｶﾙﾉｰ冷凍機を動かしている。熱機関での加熱量をQ1としたとき、冷凍機での放熱量を求めよ。

むずい

部屋をエアコンで冷房することを考える。外気温が37℃の時に、室内の温度を２７℃に保つ要因したい。
このエアコンを作動させるために必要な最小の動力を求めよ。ただし外から室内への熱侵入量は3ｋWとする
0℃は273Kとする

誰か…助けて

インバータにした方がいいよ

男は黙って、灯油！

焼身自殺なんかやめろ！
火事になったらどうするんだ！

>>579
> >>578
> 空気より比重の軽いものには浮力が発生するというレベルでは理解してる。
> 分子運動レベルではわかんない。

アルキメデスの原理が分かっているなら、何で分かんないんだ？

>>589
それは分子論の立場から説明してないと思うんですが。
暖かい空気の塊に含まれる分子が受ける単位時間あたりの力積が上向きをしていることですよね。

ていうか、対流を分子運動から理解しようってのは、
癌が発生するメカニズムを生体内の電子移動から理解しようっていうのと同じくらい、
馬鹿げたことだと思うんだけど。

なんでも還元主義的に理解できる（orそれが望ましい）と思ったら大間違い。

いや、そんなでかい階層の違いはないだろう。非平衡とか輸送現象に興味があれば
面白い問題と思うんじゃないかな。といいつつ俺は答がわからんのだが org

電子と癌ほどははかけ離れていないだろ。
暖かい空気の分子が上の方に移動することが多いのは（多分）事実なんだから。
分子の移動の話を分子運動レベルで説明できないのも変な話だよな。
でも、ちょっと考えたけど俺も答えがわからん。

>>593 対流ってのは連続体近似でも出てくる現象。この時点で分子運動論
なんて必要ないことが分からないのはセンスがない。ちょっときつい言い方
だけど。結局流体力学を分子運動論でうまく導出できればそれが一連の疑問に
対する答になる。で、残念ながらそんなものが無いのも現状ではある。
　なお、浮力の原理は対流とは全く無関係。分子の移動とも無関係。単なる力
力の釣り合いの問題。気体なら話はとても簡単で、下から物体に衝突する分子数
の方が上から物体に衝突する分子数の方が多い、というだけのこと。
　そして浮力の原理そのものは流体の位置エネルギーはその流体の重心位置から
求められる、という仮定と、流体に浸かった物体と液体の間の相互作用エネルギー
が無視できる（正確にはもっと細かい仮定にかえられるけど）という仮定から
導ける。

>>592-593
じゃあ、対流という現象を分子運動の視点から数式で表してみれば？
数式で表現することができれば答えが出たも同然だと思うけど、
>>590の言い換え以上の表現ができるとは俺には思えん。

いや、>>592-593　も説明できないって言ってるじゃん。
元々の質問は、専門外人の素朴疑問なんだから、クイズかパズルみたいに考えたほうが面白いとおもうけど。

>>594
ちょっと賛成しかねる。
優れた物理学者は日常の現象を分かり易く書ける。
少なくとも思考停止しないで考え続ける探究心を持っている。
ファラデーの「ロウソクの科学」
ロゲルキストの「物理の散歩道」
などなど。

>>596
書き方が悪かったかな。
「対流」という現象は、流体力学の概念を使って定義することはできるけど、
流体力学の概念を使わずに、分子運動論の概念だけで定義することは可能なの？
（この「定義」の意味で「数式で表現」と書いたんだけど）

分子運動論の概念で対流という現象をうまく定義（表現）できないのであれば、
それは量子力学の概念で癌という現象を表現できないのと、本質的には一緒。

>>597
>優れた物理学者は日常の現象を分かり易く書ける
んなこたねーよ、脳無し。オマエみたいな権威主義者のただの都市伝説だ。ｗ

お正月には凧あげて、こーまうお回して遊びましょ・♪
お前が優れた物理学者だというだれにでもいい、聞いてみな。
なんで凧はあがるんですか？こまは回るんですか？ってな。
誰もが、その説明じゃ誰も解らない、流体・解析力学のコピーで答えるだけさ。ｗｗｗ

消えろチンピラ

ファラデー知らないのかな？本当に物理勉強したことあるのか？

＞お前が優れた物理学者だというだれにでもいい、聞いてみな。
ロゲルギスト知らないんだなお前

反権威主義を傘にきて無知を振りかざすなよ。

そもそもこのスレタイの意味もわかってないんじゃないかな。

>>602
間違えた　orz
そもそもここの「名無し名」の意味も分かってないんじゃないかな。

>>598 対流って現象を分子運動論で説明せよってこと？対流って
どんな現象か分かって書いてる？十分マクロな分子達の固まりが
上昇する現象だよ？それが疑問ってことは熱気球が何故上昇するの
ですか？という疑問と99%同値。違いは熱気球とは違って
囲いの膜が無い事だけ。それを疑問視するのなら、このスレに既出の
平均自由行程の議論（十分に短い）に異議を唱えることになる。

>違いは熱気球とは違って
>囲いの膜が無い事だけ。
それくらい分かって言ってるわけ、だから
>暖かい空気の塊に含まれる分子が受ける単位時間あたりの力積が上向きをしていることですよね。
以上の言い換えができないといってる。

熱気球が上昇するという現象を、巨視的物理に出てくる概念を使わずに、
分子運動論の立場で表現してみてくれ。

>>605、>>594に既に書いたよ。

>>606
おれが>>594を読んで理解できたこと。

・対流と分子運動は関係ない
・浮力と分子の移動は関係ない
・流体力学を分子運動論で説明することは594にはできない

うん、じつに科学センスに満ちあふれた思考停止の表明だな。

>>607
3番目の点について>>594は現状そんなものはない、って言ってる。きっと本を読んでも書いてなくてググっても出てこなかったんでしょう。もっと良い方法があるんだけどなぁ。(ヒント:身体の両耳の間の部分を使う)

え、分子運動論から輸送係数出す方法あるの？
それはぜひ教えていただきたい

>>607 熱気球が浮くのは浮力の原理、対流とは何の関係も無い。もしかして
こんなことも分かってなかったの？

>>610
関係あるかないかは語っている範囲の違いだろう。
全く関係ないはずは無い。

>>610
> >>607 熱気球が浮くのは浮力の原理、対流とは何の関係も無い。もしかして
> こんなことも分かってなかったの？

うん。知らなかったぞ。そんなこと。お前の発明か？

熱気球が浮くのと対流に何の関係もない？？
頭悪いにもほどがあるぞ･･･。

分子一個の持つ「運動エネルギーと位置エネルギーの和の平均」はおなじ気体で領域が同じなら均一になる。
標高が下がると、位置エネルギーが運動エネルギーに変換され圧力があがる。

水素と窒素は圧力と温度が同じなら分子が持つ運動エネルギーは同じ。
（水素　分子量 2.02 平均速度1902m/s ：窒素　分子量28平均速度511m/s）
標高が同じなら水素分子は窒素分子の1/14の質量なので位置エネルギーも1/14。そのため、水素は標高による圧力の変化が窒素の1/14。

窒素大気に浮かぶ水素風船の場合、
風船の中心高さでは、内外の圧力は同じだが、水素は窒素に比べると標高による圧力変化が小さい。
そのため風船上半分では内部のほうが外部より圧力が高く、風船を上に押し上げる。下半分では外の圧力が内側より高いので風船を押し上げる。

と思う。

>>614
ケチをつけるようで申し訳ないが指摘させてくれ。

>風船の中心高さでは、内外の圧力は同じだが、
>水素は窒素に比べると標高による圧力変化が小さい。
>そのため風船上半分では内部のほうが外部より圧力が高く、
>風船を上に押し上げる。
>下半分では外の圧力が内側より高いので風船を押し上げる。

�@それだと同じ容積で極端に垂直と水平方向に細長い２つの風船で浮力が違うことにならないか？
�A同じ成分構成の気体だと標高による圧力変化は同じだから、熱気球の説明ができないのでは？

形状が変わっても浮力は変わらない。
円筒形の風船を考えると、もとの高さが2倍、底面積が1/2の場合、底面と上面の圧力差が2倍になるが面積は1/2。浮力は変わらない。

同じ気体でも温度が高いほど、標高による圧力変化は小さい。
運動エネルギーが10の分子が高度を落として、運動エネルギーが11になったとする。
このとき、運動エネルギーは1.1倍。
運動エネルギーが20の分子が同じだけ高度を落とすと。運動エネルギーは21になる。
運動エネルギーは1.05倍にしかならない。

>>616
実在しない例で申し訳ありませんが非常に丈夫で軽い物質で球を作り中を真空して全体の比重を空気より小さくしたものの場合はどうなりますか。

>>617
ふわふわ？

>>617
浮く。二酸化炭素で満たされた水槽の中にシャボン玉浮かせるとかいうでんじろう系の実験があるはず。

ところで、熱力学の数式いじりが激しく苦手なんだが、どうしたらいい？
偏微分と全微分の間を行ったり来たりするのが全然上手くならないんだ。

>>619
自己レス。ってか水素シャボン玉浮くじゃん・・・

617が書いているのは、超軽量の真空の球のことでしょう。
中に気体分子が1個も無いときはどう考えればよいのか。

>>621
自己レス。
真空は水素よりもさらに標高による圧力変化が小さい、というか無い。
そういうことでしょうか。わかったような気がします。

軽いものが上がると考えるのではなく、思いものがしたに入り込むと考えればいいと思う。
あと軽い真空容器ってのはおそらく固い。変形するとしたら潰れてしまうだろうから。
そうなると大気が周りにある以上、その物体より重い空気が物体のしたに入り込み、物体を押し上げるのではないか。と思った。

>>619
すべて分子で考えると熱力学つかわなくていいよ

>>618
>ふわふわ？
のいずみ？

>>614
なるほど。すばらしい。 （>>571です）
俺はかなり納得した。これまで標高差という説明を考えたことはあったけど、
たかだか数ｃｍの範囲での圧力変化は他の理由の圧力変化に比べてゴミだろう、
と勝手に切り捨てていた。
位置エネルギーが運動エネルギーに変換される、っていうのはものすごく説得力がある。
>>614さんはもしかして>>573さん？
思考放棄する奴が多いなか、まじめに教えてくれて本当にありがと。

>>625
> >>618
> >ふわふわ？
> のいずみ？

わかってくれる奴がいて嬉しい。↓皆さんも是非読むべし。
http://www.amazon.co.jp/gp/aw/d.html/ref=aw_mp_1/

>>626
そんなんで納得するのかよ、>>615の指摘があるのにめでたいなあ。
他にも流体の比熱が等しいこと使ってたりするし。

対流は流体力学の数学的構造の一部を使えば導出できる。
「分子運動論から対流を導出した」と無理やり言うことは可能だが、
それは分子運動論から流体力学の一部を導出し、それを用いて対流を導出しているに過ぎない。
>>594とかに書いてあるのはそういうこと。
だから、流体力学からの導出に不満を持って分子運動論から導出しても、
新たな知見は何一つ生まれない。

>>627
ごめん.。
URL失敗した。↓今度こそ！
http://www.amazon.co.jp/gp/product/product-description/4757704054/ref=dp_proddesc_0?ie=UTF8&n=465392&s=books

でも入手困難らしい。中身すごくいいのに、出版社ボロすぎ。

>>628
答が書けないなら素直にスルーしろよ、えらそうなだけで情報０のカキコは見苦しい。

>>630
相手にすると危険かも知れない。
なにしろ分子運動が無くても念力で熱気球を浮かばせることができる奴だからな。

>>614で納得する方がよっぽど思考放棄だな

>>628は単に「俺は分子運動論と流体力学の関係には興味はない」
と言ってるだけじゃねーか。

興味がないのは勝手だが、興味を持つことを批判するのは頭が悪い。

>>633
横レスだが
> 「俺は分子運動論と流体力学の関係には興味はない」
「分子運動論と対流」の誤読じゃないか？

>>594とかにも書いてあるが、分子運動論と対流は興味の有無以前に直接関係ないだろ
分子運動論と流体力学、流体力学と対流にはもちろんそれぞれ関係があるが

結局>>591の
>なんでも還元主義的に理解できる（orそれが望ましい）と思ったら大間違い。
でFA？

価値判断にお仲間が必要なほどオツムができていないのかい？

ちょっと教えておくれ。

C:85.7％　H:14％　S:0.3％　比重0.79kg/lの理論燃焼空気量は
15.1Nm3/kgでいいの？

ご教示ください

ギブスの相律の証明において，

各相の圧力を等しいとおくのは，重力のおよぼす影響を無視しているのですか。

熱力学を独学したいのだが、熱力学の教科書としておすすめのやつはない？

初学者で、できるだけ寄り道せず最重要なルートを追いたい：佐々
初学者で、一般的なカリキュラムに出てくるような内容は抑えたい：田崎
既習者で、再度復習したい：清水

>641
読んでねえだろ

>>641
再帰的だな。

熱力学に興味を持ってまさかブラウンガスにたどり着くとは
おもはなんだｗ

>642
読んでるなら話は早い
清水本は，復習というより，一歩深く，だと思うが

熱力学が理解できる奴を、俺は尊敬する
熱力学に比べたら、量子力学や相対性理論のほうがずっと具体的で判りやすい

>>645
熱力学を本当に理解している奴は確かにスゴイけど、
よく理解しないまま公式を当てはめているだけの奴が殆ど。
スゴイ奴と公式厨の二極分化が激しくて中間があまりいない。
残念ながら俺も知能が足らず公式厨・・・。

どうしても不可逆過程を非可逆過程といってしまう
日本語は難しい

偏微分恐怖症になった俺にあやまれ

まくすうぇるのあくまがこわくてよなかにといれにいけなくなったぼくにもあやまってください

>>649
悪魔「649が右のトイレに入るか、左のトイレに入るかが分かれば、649から永遠にクソを捻り出せる。」

>>647
> どうしても不可逆過程を非可逆過程といってしまう

え？　否可逆仮定じゃなかったの？

>>651
> >>647
> > どうしても不可逆過程を非可逆過程といってしまう
> え？　否可逆仮定じゃなかったの？

何言ってんだおまいら。無可逆過程だろ。

>>652
つ反可逆過程

>>651
> え？　否可逆仮定じゃなかったの？

返還ミスしてるぞ。「否可逆家庭」だろう。

ことほどさように熱力学は難しい

被加虐家庭？通報せねば

別スレで興味深い話題が出ているので紹介する。
本スレで真剣に検討する価値があるかもしれない。

http://science6.2ch.net/test/read.cgi/rikei/1256476441/885

>>657
>
> http://science6.2ch.net/test/read.cgi/rikei/1256476441/885

自己レス。間違えた。紹介したかったのは↓だった。↑も面白いがw

http://science6.2ch.net/test/read.cgi/rikei/1256476441/882
http://science6.2ch.net/test/read.cgi/rikei/1256476441/899

>>657-658

こいつはマルチしている上にあちこちで自演で自分のレスに誘導しようとしている。
スルーすべし。

蒸気タービン初圧２MP、初温が４５０℃、出口圧力が０．００５MPのランキンサイクルのT1ってどうやって求めればいいの？
温度T1以外は求まってるけど、温度T1=T6がわからないから、エンタルピーh6が分からなくて効率が出せない。
誰か助けて下さい＞＜

>>660
物理の教科書に載ってるような問題ではない。機械・工学板に行け。

熱伝導率のKcal/mh℃をW/(m･K)にしたいんだが教えてください

　　　柳　下　浩　紀

状態１から状態２、３を経て状態１に戻るＡサイクルとＢサイクルがある。各サイクルの外部仕事と熱効率を求める。ガスの比熱比κは一定の理想気体。κ、Ｐ０、Ｖ０で答える。

Ａサイクル：状態１（Ｐ０、Ｖ０）、状態２（３Ｐ０、２Ｖ０）、状態３（Ｐ０、３Ｖ０）
Ｂサイクル：状態１（３Ｐ０、Ｖ０）、状態２（３Ｐ０、３Ｖ０）、（Ｐ０、２Ｖ０）
詳しく教えてください。お願いします。

サイクルＡ
・・・・・状態２・・・・・
・・・ ↗・・・・ ↘
状態１・・ ←・・ 状態３

サイクルＢ
状態１ ⇒ 状態２
・・・・・・・・・・⇖・・・・・ ⇙
・・・・・・・・・・・ 状態３・・・・・・

ギブズの相律で示強変数の自由度が一減っている時には、示量変数の「自由度」は一増えてないか？
　そういうふうに示量変数の「自由度」とか考えるのは変？
　それとも「当たり前」のことにこだわってるだけ？

すいません。サイエンス社の問題集にある問題でどうしても腑に落ちない解答
がありましたのでご教示願います。


以下問題文を引用します。

水の20℃における蒸気圧は17.54Torrである。25℃におけるH2O（l）→H2O(g)
の変化における標準ギブズエネルギーを求めよ。

という問題です。クラウジウスークラペイロンの式でモル蒸発エンタルピーを求め、
25℃での蒸気圧を算出するところまでは理解できます。

しかし、その後、�僭を計算するときに、�僭=nRT・ln(P2/P1)としているのが
理解できませんでした。

この式は理想気体近似が成立している過程でしか使用できないのではないでしょうか。
今回はdG=ｰPdVに理想気体の状態方程式を代入して積分します。しかし、H2O(l)
の示す蒸気圧PはdVの変化に対して、理想気体の状態方程式に沿って変化しないのでは
と考えました。

自分としては�僣,�儡から�僭=�僣−T�儡から計算するのが最も良いと思っています。
しかし問題には�僣などのデータが表示されていません。

よろしければ何かご指摘ください。

すいません。上の文について訂正です。

(∂G/∂P)T=V　と�僭=∫(∂G/∂P)T dP＝∫VdPで
ここに理想気体の状態方程式を代入して、�僭=nRT・ln(P2/P1)とします。

しかし25℃ H2O(液)からのH2O(気)への変化ですので、状態方程式を
代入した式を用いて�僭=nRT・ln(P2/P1)のP1にH2O(液)の蒸気圧の値を
代入して本当に良いのかわからなくなりました。。

微妙に自己解決しました。。。

669

重力による影響を包含した熱力学ってあるの？

>>670
無い。
だから>>571の質問で結構皆混乱したんだと思う。

熱力学の分析方法ってきかれたら極大化行動の定理をもちいると書けばいいですか？

質問も回答も意味不明です。

＞672
あえて深読みして答えると、系が最大の仕事を成す経路を辿った場合に
出入りする熱量を媒介として、系の「状態量」に思いを馳せる。。。。
と言ってみるテスト。

>> 670
重力の影響は考慮することもできるが、運動エネルギーや内部エネルギーと比較すると小さいtめ
さいため、大体は無視する。流動系では
ttp://ozonation.web.fc2.com/tdlecture2.html
の式参照
ghのオーダーとcp Tのオーダーの違い。空気でもだいたいcpは 1000J/kgK、温度298k(室温)、gは9.8m/s、hを1m
のオーダーで考えれば分かる

熱力初心者ですが基本的なことを教えていただけましたらありがたいです

ある系からある系に熱量を移動した場合のエネルギーの差は熱量×温度差で
よろしいのでしょうか？

移動した熱量×温度差に比例するということでよろしいのでしょうか？

・どういう過程で熱が移動したか
・何と何のエネルギーの差を知りたいのか

熱＝エネルギーなのでそもそも熱×温度差、はエネルギーの次元を持たない。
熱力学にそんな次元量は登場しない。「（熱／温度）の差」、は登場するが、それは
エントロピーの移動。（熱の移動が可逆だった際の、あるいは可逆部分の）

エリンガムって誰？

＞676　多分、可逆機関（仮想）における熱から「仕事」への
変換部分のみを切り取っているのではあるまいかと。。。。

ﾀﾙﾋﾟｰ
ﾀﾙﾋﾟｰ
ｴﾝﾀﾙﾋﾟｰ

ﾀﾞﾙﾋﾟｰ
ﾀﾞﾙﾋﾟｰ
ﾀﾙﾋﾟｰyou

超素人です。
質問お許しください。
同じ２００度でも、薄い鉄と、分厚い鉄で玉葱を焼くと、何故焼き上がりに違いが出るのですか？
薄いとすぐに焦げ、分厚いとじっくり火が通ります…。
色々調べてはいますがイマイチ理論的に納得できない…。
どなたか教えてください。
お願いいたします。

っｄ

これどういう仕組み？
圧縮断熱？
熱力に詳しいヒト教えて．

音速に近い速度の【エアー渦巻き】を管内で作って，
空気を【冷気】と【暖気】に分離し，
冷気のみを体へ導入．

【クールジェットX】は、エアーをつなぐだけで冷媒・電気が不要な高温作業者
用身体クーラー。圧縮空気を本体で冷気に変え、アノラックや作業着下で身体に
巻き付けたチューブ小孔から冷風を送り、身体を冷やす仕組みで、プラスチック
製のため軽量。また、動く部分がないので長寿命、かつ信頼性に優れている。機
械類のスポット冷却などにも使用可能。

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http://snmasia.jp/related/related02.html
http://snmasia.jp/common/pdf/related/catalog_related002.pdf

ボルテック(ス)チューブだね。
高圧の空気だけで冷却機を構成できるのが利点だけど、騒音が大きいという欠点を持つ。