今後の予定 7日目 11月 4日 8日目 9日目 10日目 11日目 11月11日 11月18日 11月25日 12月 2日 12日目 12月 9日 13日目 12月16日 14日目 1月13日 15日目 1月20日 16日目 1月27日本日の課題口頭報告レポート押印前回押印したレポートの回収口頭報告の進め方についての説明講義（4章），班で討論 1回目口頭報告 1回目口頭報告答あわせ，講義（5章） 3・4章についての小テスト，講義（5・6章）講義（6章の続き） 2回目口頭報告課題の発表講義（6章の続き），班で討論 2回目口頭報告 2回目口頭報告の答あわせ，エンジンの効率小テスト，まとめ定期テスト口頭報告の準備 1 気体を圧縮するとなぜ圧力が上がるか？ • 分子が隙間なく詰まるから？それは液体．（気体の体積は液体の体積の約1000倍） • 分子間の距離が近くなるから？分子間にバネはない．気体なので分子間力は無視できるほど小さい．しかも分子間力は基本的に引力． • もとにもどろうとする力がはたらくから？内壁に分子のぶつかる頻度が増える． →内圧が上がる．→内圧＞外圧となる． →内圧＝外圧となるまで膨張しようとする． ※ 分子には知性はないので「もとの状態」を覚えていて行動することはない！ • 狭いところに閉じ込められるから？ 2 分子は狭いから広がろうとは思わない．重り＝力学的周囲宇宙系恒温槽＝熱的周囲 P59 図４－３ 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 DE DEel K, trans 3  k BT 2 T により分子集合変化状態に（Tに比例）より変化電子状態により変化 4 問題１理想気体を断熱圧縮させると温度はどうなるか？ • 圧縮しているのだから温度が下がる？ PV=nRT • 断熱だから温度は変わらない？ 5 問題１理想気体を断熱圧縮させると温度はどうなるか？力学的周囲 DEmech w 系 q DE DEtherm 宇宙 DEuniv 熱的周囲 6 断熱圧縮おもりが下がると力学的周囲のエネルギー（DEmech）は減少エネルギーの流れ系 DEmech  PDV 系の内部エネルギーDEは増加 7 断熱圧縮ビデオ教材断熱圧縮により発火も可能 → ディーゼルエンジン 8 モデル図断熱条件で気体を圧縮した場合力学的周囲圧縮熱的周囲宇宙断熱系エネルギー図力学的周囲宇宙 DE mech w 系 E q 熱的周囲 DE therm DE univ= 0 DEtherm = 0 9 理想気体の断熱圧縮 - 力学的周囲 DEmech +w + 系 q DE 0 宇宙 DEtherm 熱的周囲 DEuniv = 0 0 系 + DE K T 0 DE P DE 0 DEel 分子集合化学反応状態 10 断熱圧縮と等温圧縮 • 特別な断熱材を使わずに断熱圧縮をすることができるか？ • 気体を圧縮する時に温度を一定にするためにはどうすればよいか？ 11 P60 質問４－３理想気体を1atmの外圧下で断熱膨張させると温度が上がるか，それとも下がるのか？注：外圧をかけた状態で膨張させるためには減圧すればよい．雲の発生実験 • 外圧一定だからｗ＝０？ 12 P50 例題３－１ Heガスを等温圧縮したときの内部エネルギー変化は，正・負・ゼロのいずれか．分子論的理由も添えて答えよ．ただし，Heガスは理想気体とする．系 0 0 0 DEK DEP DEel T V 化学反応 DE 0 13 問題２理想気体を等温圧縮したときの DE mech， DEtherm，w ，q の符号は？ 14 理想気体の等温圧縮 - 力学的周囲 DEmech +w 0 系 q DE - 宇宙 DEtherm 熱的周囲 DEuniv = 0 + 系 0 DE K T 0 DE P DE 0 DEel 分子集合化学反応状態 15 モデル図等温条件で気体を圧縮した場合力学的周囲圧縮熱的周囲宇宙系理想気体等温エネルギー図力学的周囲宇宙 DE mech w 系 E q 熱的周囲 DE therm DE univ= 0 DE = 0 16 モデル図断熱条件で気体を圧縮した場合力学的周囲圧縮熱的周囲宇宙断熱系エネルギー図力学的周囲宇宙 DE mech w 系 E q 熱的周囲 DE therm DE univ= 0 DEtherm = 0 17 モデル図定積・等温条件で発熱反応が起こった場合力学的周囲定積熱的周囲宇宙系発熱等温エネルギー図力学的周囲宇宙 DE mech w 系 E q 熱的周囲 DE therm DE univ= 0 DE mech= 0 18 エンタルピーとはなにか？（ｐ６１）定義 P一定のとき H  E  PV DH  DE  PDV  DE  DEmech  DEtherm  q 圧力一定のときエンタルピー変化＝系の吸熱量エンタルピー＝熱含量 19 力学的周囲 P DV 系宇宙 DH DE 熱的周囲Ｐ６２図４－６定圧過程では w   PDV q  DH DH  DE  PDV 20 問題３ 300 K，1 atm の定温・定圧条件下において， 1 SO 2 (気体 )  O 2 (気体 )  SO3 (気体 ) 2 という反応が起こったとき，以下の量の符号はどうなるか．ただし，この反応は発熱反応である． DH， PDV ，DE， DEel 21 力学的周囲－？－ DH＝ DE＋ PDV P DV 系 DE DH 熱的周囲 DH＝－99.2 kJ/mol PDV＝－1.2 kJ/mol DE＝ DH－ PDV ＝－98.0 kJ/mol 22 様々なエネルギーの値の比較（ｐ６４） •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 23 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 24 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 25