Chap.19 熱力学第一法則

熱力学の基礎となる 3 つの法則のうちの第 1 法則と、内部エネルギー U、エンタルピー H、熱 q仕事 w について、それがどのような概念で、何の役に立つのかについて学びました。

  • 演示実験 「圧縮発火機」 1)結構高い。島津理化ホームページ
    断熱圧縮により、系の温度が上昇することを示しました。
    (やってみたい人は教員研究室に来てください。)

    圧縮発火器
    圧縮発火器(島津理化)
  • 演示実験 「雲発生器」
    水を入れたペットボトルに 3 気圧程度まで空気を押し込み、断熱膨張によって温度を下げ、ペットボトル中に雲(ゆげ)を作ります。
    (やってみたい人は教員研究室に来てください。)
  • 配付資料 「内部エネルギーとエンタルピー
  1. 熱と仕事(19.1, 19.2)
    熱と仕事の概念と、計算法について学びました。可逆過程、不可逆過程について説明しました。
  2. 熱力学第1法則(19.3)
    熱力学における「エネルギー保存則」、熱力学の第1法則について学びました。
  3. いろいろな過程における熱、仕事、内部エネルギー(19.4, 19.5)
    等温過程、断熱過程、定容過程、定圧過程での熱、仕事、内部エネルギー、エンタルピーについて説明しました。
  4. エンタルピー(19.7 ~ 10)
    主として定圧過程で使われるエンタルピーH と、その利用法について説明しました。定圧熱容量CP について説明しました。

質問と回答

教科書ミスプリ

p. 823 計算式中の符号が違う

 \Delta \bar{U} = \Delta \bar{H} - P \Delta \bar{V} 

の下 2 行目

(誤)

 \displaystyle \rm = 6.01\ kJ\ mol^{-1} - (1.60 \times 10^{-3}\ L\ atm\ mol^{-1}) . . . 

(正)

 \displaystyle \rm = 6.01\ kJ\ mol^{-1} + (1.60 \times 10^{-3}\ L\ atm\ mol^{-1}) . . . 

脚注