連絡事項 • 口頭報告課題のレポートに判子を押すので前に持ってくること． • 2年化学実験のレポートをもってきている人は，その時に提出せよ． • i-sysで課題を出していない人が増えてきた．遅れても受け付けているので提出のこと． • テキスト訂正：ｐ６４の式（４．２１）の2行下に「は温度が変動する．これは，」とあるが「これは，」は不要なので削除する． 1 今後の予定 6日目 11月 2日（金）講義（4章の続きなど）口頭報告の日程調整班で討論 7日目 11月 9日(金），10日（土）口頭報告 ※ 11月10日（土）は1・2時限目，21522教室 8日目 11月16日（金）口頭報告答あわせ講義（5章） 9日目 11月30日（金）１～４章についての小テスト講義（6章）本日の課題口頭報告の準備（i-sysで提出する課題はなし） 2 内部エネルギーの内訳 E  EK  EP  Eel 分子電子ポテンシャルエネルギー：EP 電子エネルギー：Eel 分子運動エネルギー：EK 原子核 P44 図３－７ 3 分子の運動エネルギー加熱 E  EK  EP  Eel P38 図３－１ 4 分子間ポテンシャルエネルギー E  EK  EP  Eel P39 図３－２ 5 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 6 DE  DEK  DEP  DEel 系 DE DEK  K, trans 3  k BT 2 T により変化（Tに比例） DEP 分子集合状態により変化 DEel 化学反応により変化 P50 図３－１２ 7 気体中と液体中の分子運動の比較気体中液体中スペースの広さと運動エネルギーは無関係．液体中では他の分子との衝突頻度は増すが，衝突頻度と運動エネルギーは無関係．→なぜか？温度が同じであれば分子の運動エネルギー（平均値）は液体と気体で同じ． 8 「分子同士が衝突するとその衝撃で発熱して，温度が上がる（＝運動が活発になる）」？？ 9 10 11 大気の重力エネルギー＝力学的周囲 (圧力一定) 圧縮系になされた仕事：w 吸熱：q ビーカー内の物質＝系エネルギー変化：DE P58 図４－１周囲の物質すべて＝熱的周囲 (温度一定) DE  q  w P57 式（４．１） 12 大気圧下での膨張による仕事 1 atm ≒ 1 kg重/cm2 気柱気柱系系 13 重り＝力学的周囲宇宙（熱力学的世界）＝系＋熱的周囲＋力学的周囲系恒温槽＝熱的周囲系＝現在注目している部分 P59 図４－２なぜ，系，宇宙という言葉を使うのか？ 14 力学的周囲 DEmech ← おもりが下がるとマイナス w 熱的周囲 q 系 DEtherm DE DE  q  w 宇宙 15 圧力をかけると分子が力を受けて速くなると言っていたが，問題ではピストンが動いているかどうかが書かれているか？体積変化しているかに注目せよ．体積変化しているときは必ずピストンが動く． 16 P59 図４－３力学的周囲 DEmech w 系 q DE DEtherm 熱的周囲宇宙 DEuniv = DE + DEtherm + DEmech =0 DE  DEtherm  DEmech w  DEmech q  DEtherm なぜ？ Dとは？なぜ？ DE  q  w 17 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 18 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．また，このとき力学的周囲および熱的周囲のエネルギー変化はそれぞれ正・負・ゼロのいずれか？ 19 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 20 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 21 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 22 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 23 P一定でないとき【参考】 P一定のとき V2 DEmech  PDV DE mech   PdV V1 重り＝力学的周囲宇宙系恒温槽＝熱的周囲 24 力学的周囲 P DV 系宇宙 DH DE 熱的周囲Ｐ６２図４－４定圧過程では w   PDV q  DH DH  DE  PDV 25 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 26 ΔＥel は，どういう場合に正になり，どういう場合に負になるのか？ 27 H H エネルギー発熱 H－H 結合エネルギーと発熱 28 エネルギー状態A 4H(気体)+2O(気体) 494 kJ/mol 状態B 4H(気体)+O2(気体) 1836 kJ/mol 864 kJ/mol 状態C 2H2(気体)+O2(気体) 478 kJ/mol 状態D 2H2O(気体) 水素の燃焼 29 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 30