今後の予定 11日目 12月14日 講義(6章の続き、熱機関の効率) 12日目 12月21日 講義(これまでの復習、まとめ、班討論) 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 •小テスト・レポート返却(まだの人のみ) •前回の講義への質問等 •本日の課題 2回目口頭報告課題 1 (レポート用紙に書いて次回の授業のはじめに提出) 自由エネルギーとは何か? G H TS 定温定圧条件下における自発的変化では 自由エネルギーは減少する. 定温・定圧変化では... G H TS S univ G / T 冊子p100 2 変化進行方向はGによって決まる. G H TS 反応進行の要因 ・H が負(発熱する) ・S が正(乱雑になる) 「エネルギーが低い方が安定」 → 「自由エネルギーが低い方が安定」 3 温度変化についてのルシャトリエの原理が 成り立つのはなぜか? = 高温にすると吸熱反応が起こるように 平衡が移動するのはなぜか? G H TS 4 なぜ氷は0℃で融解するのか? G H TS 5 なぜ氷は0℃で融解するのか? G G H TS 液体 凝固 結晶 融解 T 融点 p103 図6-2 6 液体が相分離するのはどういう場合か? 相分離 G H TS 7 定温定圧条件下で自由エネルギー 最低の状態(熱力学的な最安定状態) が実現しないことがありえるか? ありえるとすれば,どのような場合か? 冊子p104 質問6-3 8 触媒 触媒は活性化エネルギーを変化させる. 9 エコカイロ 酢酸ナトリウム水溶液 ⇒ 酢酸ナトリウム三水和物(結晶) G 過冷却液体 結晶 G H TS 「過熱」は起こらない 液体 融点 T 10 固体の水への溶解熱 食塩の水への溶解は吸熱変化だが、塩化カルシウム の溶解は発熱変化である。 結晶を壊すのは必ず吸熱だが,水和は発熱である. 両者の兼ね合いで溶解熱の符合が決まる. + ― ― + ― + ― + ― + + ― + ― + ― + ― ― + ― + ― + ― P13 図1-16 11 + 砂糖を加熱すると,どうなるか? 加熱したものを冷やすと,どうなるか? 12 G H TS ガラス G × 過冷却液体 結晶 液体 融点 p104 図6-3 T 13 卵を加熱すると固まるのはなぜか? G H TS 14 タンパク質の変性 変性状態 天然状態 15 G H TS G 天然状態 変性状態 変性温度 T 16 料理は化学だ! 17 安定な状態は条件によって変わる 常識や社会のシステムも同じ? 18 質問6-4 H 2 I 2 2HI という反応の自由エネルギー変化は負で あるのに,反応は完結せず,質量作用の 法則で決まる組成で止まるのはなぜか? 2 [HI] K [H2 ] [I2 ] 冊子p105 19 A → B H S x G x x 図6-4 気相反応の途中のエンタルピー, エントロピー,自由エネルギー 冊子p106 20 体積膨張 混合 p73 図5-5 p73 図5-6 21 dG 0 dx PB G / RT Kp e PA equil 22 質問6-5 ヨウ化水素の生成反応では反応は完結 せず途中で止まる.一方,10℃で氷を放 置するとすべて水になる.後者の例で氷 →水の変化が完結するのはなぜか? 冊子p107 23 氷→水 の場合 H S x G x x 図6-5 氷→水の変化の途中のエンタルピー, エントロピー,自由エネルギー 冊子p107 24 スターリングエンジンのしくみ(1) 冷却 加熱 25 スターリングエンジンのしくみ(2) 冷却 加熱 26 スターリングエンジンのしくみ(3) 冷却 加熱 27 スターリングエンジンのしくみ(4) 冷却 加熱 28 スターリングエンジンのしくみ(5) 冷却 加熱 29 スターリングエンジンの特徴 • • • • • 熱効率が良い. 低温度差でも動く. 熱源を選ばない.廃熱利用の可能性. 低騒音,低振動. 排気ガスがクリーン. • 出力が弱い.瞬発力がない. • サイズが大きい. 30
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