熱力学の質問です。

初めての質問です。
現在、熱力学の勉強をしています。
講義を履修した後なので基本的な公式等は理解しています。
さらに深めようと問題を解いていて、わからない問題があったので
教えていただきたく質問しました。内容は以下です。

気体を充填した風船を考える。この風船は自由に形を変えることができ、密封されているため外部とのガスの移動はなく、風船内部の圧力は外部の圧力と同じとなる。
初期状態での温度、圧力、体積をT０、P０、V０とする。ただし、風船内の期待は理想気体とし、その気体の比熱比をκとし、風船そのものは気体に仕事をしないものとする。また気体定数をRとせよ。
(１)周囲の圧力をPoからP1に等エントロピー変化させた。変化後の体積V1およびこの変化に伴う風船内の気体のエントロピーの変化を求めよ。
(２)(１)のときに外部になす仕事W01 および外部から得る熱量Q01を求めよ。
(３)次に周囲の圧力をP1からP0に等温変化で戻した。変化後の体積およびV2およびこの変化に伴う風船内の気体のエントロピーの変化を求めよ。
(４)(３)のときに外部になす仕事W12および外部から得る熱量Q12を求めよ。
(５)初期状態にある風船と(３)の操作後の風船を外部の圧力P0の環境下で接続した。接続後の風船の体積をV3とする。V3を用いて接続されて１つとなった風船の中の気体がした仕事W3を求めよ。
(６)(５)の操作後の風船の中の気体の温度T3および体積V3を求めよ。ただし、風船の中の気体と外部との熱のやりとりはなく、混合による反応も起きないとする。

ここで、そもそもこれは不可逆変化で考えるのか、可逆変化で考えるのか、ということを一番に知りたいです。ここがわかれば(４)まではわかると思います。できれば問題に対する回答も込みでお願いしたいです。長くなりましたがよろしくお願いいたします。

質問者からの補足コメント

• その点に関しては、なんとなくイメージできます！
  ただ、勉強していくうちに、周囲が等エントロピー変化の場合に風船内も同様に考えて良いのかを疑問に思いました(^^;
  可逆変化と考えて、（1）は断熱により⊿s＝0
  （2）は吸収熱量＝0、（4）は内部エネルギー変化無しでW＝Qとしてよいのでしょうか？
  質問に質問で返してすみませんm(_ _)m

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2016/08/07 17:48

• ＞断熱されているというのはどこから
  可逆変化の等エントロピー変化で　⊿ｓ＝⊿Q/T＝０　なので　⊿Q＝０　と考え、
  断熱変化であると考えました。

  No.2の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2016/08/08 11:32

No.3 ベストアンサー 回答者： eatern27 回答日時： 2016/08/09 11:05

聞き方が悪かったですかね

風船の外部を等エントロピー変化させたのだと理解してるのですが、それが何故風船の内部も等エントロピー変化させた事になるのかと聞いています。

説明の都合で風船が容器の中に入っている状況を想定しますが、容器内から風船に移動する熱量と同じ熱量を容器外から容器に移動させれば、風船外は等エントロピー変化だけど、風船内のエントロピーは変化するという状況が作れるように思います。そういう状況はそれぞれの熱量が0でないと実現しないという事ですか？

この回答へのお礼

ありがとうございました！
ベストアンサー選ぶの遅くなってしまい
申し訳ありませんm(_ _)m
今後もよろしくお願いします！！

お礼日時：2016/08/16 11:29

No.2 回答者： eatern27 回答日時： 2016/08/08 10:43

＞（1）は断熱により⊿s＝0

風船が断熱材でできているという設定はないように思いますが、断熱されているというのはどこから出てきたのでしょうか。

＞（4）は内部エネルギー変化無しでW＝Q
そうなるだろうと思います

No.1 回答者： eatern27 回答日時： 2016/08/07 17:32

等エントロピー変化あるいは等温変化を実現するためには、変化の途中もエントロピーや温度が定義できる状態(熱平衡状態とみなせる状態)で

ないと話にならないのは分かりますか？