孤立系の理想気体の状態方程式

断熱系の理想気体の状態方程式
とはどうのようなものなのでしょうか?
別々に(できれば簡潔に)説明していただけるとありがたいです。
どうかよろしくお願いします。

A 回答 (2件)

理想気体の状態方程式といえばどんな状態でも、pv=nrtだけです。

孤立系を考えるという事は大学以上の方でしょうか?もしそうなら熱力学の様々な関数(圧力とかエネルギー)を求めるには熱力学の状態方程式でなく統計力学の知識が必要です。
「孤立の仕方」によって3通りに孤立系を分けてひとつのある状態になる確率を考えていく学問です。結論、あなたが高校生なら状態方程式はpv=nrtだけ。大学以上なら統計力学を勉強して孤立系の熱物理学を考えましょう。
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孤立系というのはなんだかわかりませんので、断熱変化の話だけ。



普通に理想気体の状態方程式といった場合は
 pv=RT(気体の量は適宜決める)
断熱変化の方程式は
 p(v^κ)=一定  κ:比熱比
となり、この2つの方程式は別々のケースを示したものでなく、同時に成立します。

断熱変化は外部との熱の出入りがないとき、「気体が外部にした仕事で、気体の熱エネルギーが消費される」,「外部から気体にした仕事が、気体の熱エネルギーに変換される」というものです。(ちなみにボイルの法則は、気体の温度を一定に保つ条件での変化ですので、等温変化と呼ばれます。) 断熱変化で「なんで比熱比乗なんて出てくるんだ?」と思われるかもしれませんが、変化を計算しやすいように数式で表すとそうなるだけです。

私は気体の変化を計算するのに、熱の出入りと仕事量がどのくらいあるかで計算するため、断熱かどうかを分けて計算したことがありませんので、この程度の回答しかできませんが御了承ください。
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