今後の予定 8日目 11月16日口頭報告答あわせ，講義（5章） 9日目 11月30日１～４章についての小テスト，講義（5章続き） 10日目 12月 7日講義（6章） 11日目 12月14日講義（6章の続き） 12日目 12月21日講義（これまでの復習など） 13日目 1月 11日(金），12日（土）口頭報告2回目 ※ 1月12日（土）は1・2時限目，21522教室試験対策講座（質問受け付け） 1月16日（水）5・6時限目，21501教室 14日目 1月18日（全学的には休講日）予備テスト 15日目 1月25日定期テスト本日の課題 5章への感想・質問（i-sysで提出） 1 ポテンシャルエネルギーと力の関係落下・上昇にともなう重力ポテンシャルエネルギー変化力に従って落下 → EP減少力に逆らって上昇 → EP増加重力力が大きいほどEP の増減は大きくなる． P32 図２－５ 2 重り＝力学的周囲宇宙（熱力学的世界）＝系＋熱的周囲＋力学的周囲系系＝現在注目している部分恒温槽＝熱的周囲 P59 図４－２ 3 力学的周囲 DEmech w 系 q DE DEtherm 熱的周囲宇宙 DEuniv = 0 系 DE K DE P T V DE DEel 化学反応 4 分子の運動エネルギー加熱  K, trans 3  k BT 2 E  EK  EP  Eel P38 図３－１ 5 分子間ポテンシャルエネルギー E  EK  EP  Eel P39 図３－２ 6 電子エネルギー E  EK  EP  Eel 結合状態の水素分子解離状態の水素分子 P40 図３－３・４ 7 H H エネルギー発熱 H－H 結合エネルギーと発熱 8 力学的周囲 P DV 系宇宙 DH DE 熱的周囲Ｐ６２図４－４ H  E  PV 定圧過程では DH  DE  PDV q  DH w   PDV 9 様々なエネルギーの値の比較（ｐ６３） •共有結合：約500 kJ/mol → Eel 水素の燃焼熱：約500 kJ/mol •水素結合：約20 kJ/mol → Ep 水の蒸発エンタルピー： 40 kJ/mol •ファンデルワールス力：約1 kJ/mol → Ep アルゴンの蒸発エンタルピー： 6.5 kJ/mol •PV仕事（300 K，1 atmで1 molの気体発生）： 2.4 kJ/mol •分子運動のエネルギー（300 K，RTの値）： 2.4 kJ/mol 多くの場合 DH  DE  PDV  DE 10 エアコン（ヒートポンプ）のしくみ冷房圧縮機（ポンプ）低圧高圧熱熱電気エネルギー室内：低温室外：高温膨張弁 11 エアコン（ヒートポンプ）のしくみ暖房圧縮機（ポンプ）高圧室内低圧熱電気エネルギー熱室内：高温室外：低温膨張弁 12 第5章エントロピー P69 化学変化の進む方向はどのようにして決まるのか？ 13 14 ＜ルシャトリエの原理＞ p69 「濃度，圧力，温度などを変化させると，その影響をやわらげる方向に反応が進む．」 2NO2 = N2O4 + 57kJ ・温度下げると発熱： 2NO2 → N2O4 ・温度上げると吸熱： 2NO2 ← N2O4 定量的な法則ではない． 15 ＜質量作用の法則＞ p69 H2 + I 2  2HI 2 [HI] K [H2 ] [I2 ] ・化学反応がどこまで進行するか定量的に計算できる．・化学反応以外の変化（相変化など）を扱えない． 16 Ｑ．「化学変化の進む方向はどのようにして決まるのか？」Ａ．「安定化する方向に進む」どのような状態が安定なのか言わないと無意味．安定性を支配する物理量は？それがエントロピーと自由エネルギーである． p69～70 17 化学変化の進む方向はどのようにして決まるのか？＜熱力学からの回答＞宇宙（熱力学的世界）のエントロピーが増大する方向に変化が進む．（エントロピー増大の法則 or 熱力学第二法則）定温・定圧過程では，系の自由エネルギーが減少する方向に変化が進む．（自由エネルギー減少の法則） p70 18 エントロピー増大の法則はなぜ成り立つのか？＜熱力学からの回答＞経験によるとエントロピー増大の法則がいつも成り立つ．＜統計力学からの回答＞エントロピーとは乱雑さの度合い．分子の不規則な熱運動により，乱雑さが増大する．よって，エントロピーも増大する． p70 19 乱雑さのない部屋（本は本棚に，ごみはごみ箱に片付いている）本棚ごみ箱ごみ誰かの部屋本 p71 図５－１乱雑さのない部屋のパターンは１通り 20 少し乱雑な部屋（ごみはごみ箱に入っているが，本は床に転がっている）・・・ p71 図５－2 少し乱雑な部屋のパターンは１０通り 21 とても乱雑な部屋（本もごみも床に散らかっている）・・・ p71 図５－3 とても乱雑な部屋のパターンは１０×１０＝１００通り 22 ＜エントロピー＞ p72 S  k lnW 孤立系（宇宙）のエントロピーは自発的に増大する．（エントロピー増大の法則 or 熱力学第2法則）エントロピーは乱雑さの指標である． 23 Ｐ70 図５－4 S = k lnW S とW の関係 0 1 W 24 体積が膨張するとエントロピーは？物質の混合によりエントロピーは？ 25 体積膨張混合 p73 図５－５ p73 図５－６ 26 蒸発，融解によりエントロピーは？ 27 結晶（分子位置固定）液体（分子位置可動，体積変化小）気体（分子位置可動，大きな体積膨張） p74 図５－７ 28 分子の向き（配向）の乱れ p74 図５－８ 29