熱の記事一覧です。

こちらに見やすくまとめてあります。

断熱変化

これまでに,定圧変化,定積変化,等温変化を見てきました。これで一通り終えたように思えますが,最後にもう1つ「断熱変化」を紹介したいと思います。

等温変化

気体の3つの状態量P,V,Tのうち,Pが一定の変化とVが一定の変化については考察が終わったので,今回は残る1つ,等温変化について見ていくことにしましょう!

定圧変化

前回は,気体の体積を一定に保ったまま変化させることを考えましたが,今回は圧力を一定に保ったままの状態変化,すなわち,定圧変化(等圧変化)について考えましょう。

定積変化

気体が入っている容器の容量が変化しない状態で行われる状態変化を,定積変化(等積変化)といいます。それだけだと,「体積が変化しないから何なの?」となってしまうので,もうちょっと踏み込んでみましょう。

P-Vグラフと気体のする仕事

「気体がした仕事」というのは,問題を解く上でかなり重要な要素です。今回はその求め方を学びましょう。

内部エネルギーの保存

前回の記事で内部エネルギーの値(またはその変化量)を求めることができるようになりましたが,エネルギーは求めるだけではもったいない!例題を通じて,内部エネルギーの使い方を学んでいきましょう。

内部エネルギーと温度

前回,最終的に気体分子の平均運動エネルギーが求められました。これは分子の話なのでミクロの世界。今回はマクロな視点から見たときの気体のエネルギについて学習しましょう!

気体の分子運動論③

前回得られた圧力の式から何か分かることはないか,考察してみたいと思います。前回までの記事の続きとなりますので,気体の分子運動論①,②を未読の方は,まずそちらを読んでください。

気体の分子運動論②

気体の分子運動論の続き。前回の結果をもとに,気体の圧力を求めてみましょう。

気体の分子運動論①

ここまでは気体のもつ性質について,圧力や体積,温度に注目してきましたが,気体とはそもそも多数の気体分子の運動によってできあがっているものです。今回は,気体の性質を分子の運動の観点から解き明かしてみたいと思います。

理想気体の状態方程式

前回学習したボイル・シャルルの法則はわかりやすいし便利なのですが,気体の出入りがあると使えなくなってしまいます。今回はボイル・シャルルの法則が使えない状況でも役に立つ,より一般的な法則を紹介したいと思います!

ボイル・シャルルの法則

ここから先,いよいよ気体の圧力,体積,温度に関する考察が始まります。具体的にはこの3つの関係を見ていくことになります。例えば「圧力を変化させると温度はどうなるか」といった問題はどう解くのが正解でしょうか?

理想気体と実在気体

この先の熱力学では,気体が主役となります。気体を扱う場合,よく耳にするのが「理想気体」という言葉。理想的な気体ってなんだ??って感じですが,いろいろ計算を始める前に,まずはこの理想気体について理解を深めていきましょう。

熱力学第2法則

温かいものと冷たいものがあると,温かい方は冷たくなり,冷たい方は温かくなってやがて熱平衡状態に達します。温かい方がより温かくなって,冷たい方がより冷たくなることはありません。当たり前に思えることですが,今までに習ってきた物理法則からは説明…

熱機関と熱効率

ここまで熱について勉強してきたわけですが,熱が生活に役立っている例を挙げろと言われたら何を思い浮かべますか?いろいろ考えられますが,一番は間違いなくエンジンでしょう。エンジンは燃料を燃やしてできた熱を仕事に変える装置です。このように熱エネ…

熱力学第1法則②

熱力学第1法則の式は「物体に熱を与えたとき,その熱がどのように使われるか」を示しています。「気体に熱を加えると何が起こるか?」と質問されたら,ほとんどの人が「温度が上昇する」と答えると思います。この「温度の上昇」に対応するのが⊿Uです。

熱力学第1法則①

力学には「運動の3法則」が存在しますが,熱の分野にも「熱力学の法則」が存在します。高校物理で扱う,第1法則と第2法則のうち,今回は第1法則を紹介したいと思います!

物質の状態変化と潜熱

「水は100℃で沸騰し,そのあと熱を加え続けても温度は100℃のまま」これは小学校の理科の時間に習う事実ですが,熱を加えているのに温度が変化しないとはどういうことでしょう?今回はこのことについて学習していきましょう!

熱量保存の法則

【問】100℃に熱した容器(熱容量90J/K)に10℃の水を50g入れた。時間が経つと,容器と水は同じ温度になった。それは何℃か。ただし,熱のやりとりは容器と水の間だけで起こるものとし,水の比熱を4.2J/(g・K)として答えよ。これは教科書によくある典型問題です…

比熱

早速ですがクイズです!ここに鉄と水があります。温まりやすい材質はどっちでしょうか?「鉄のほうが温まりやすいに決まってるじゃん!」本当にそうでしょうか? よく考えてみましょう。この問題は鉄と水,「材質として」どちらが温まりやすいか,という問題…

熱容量

暑い日,プールに行って泳ぐと気持ちいいですが,水は冷たいのに,プールサイドはとても熱いです。どちらも同じ日差しを受けているはずなのに,熱くなるものと,冷たいままのものがある…。この例から,物体には温まりやすいものとそうでないものがあるとわか…

いろいろな温度

前回は温度と熱について説明しましたが,今回は温度についてもっと詳しく見ていきましょう!温度は原子・分子の熱運動の激しさを数値で表現したものだったわけですが,一口に「数値で表す」と言っても,実はいろいろな表し方があるのです!ここではよく使う…

温度と熱

今回は「温度」と「熱」という用語にスポットを当てます。この2つ,日常ではほとんど同じ意味で使われます。たとえば,風邪で体温が高い状態を「熱がある」と表現します。しかし!温度と熱は同じ意味ではありません!ひとつずつ意味を確認していきましょう。