原子で書いた文字「PEACE ’91

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  TS
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  TS
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  TS
4
なぜ氷は0℃で融解するのか?
G  H  TS
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  TS
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  TS
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.
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