外出自粛中でも楽しく過ごす!QAまとめ>>

「熱いお湯は放っておけば冷めるが
冷めた水は勝手に温かくならない」

不可逆変化で思いつくことはこれしか出てこないのですがほかにはどのような不可逆変化がありますか?

A 回答 (6件)

可逆と不可逆の意味が問題.



狭い意味では、
ある操作をおこなって、その作用をとりのぞいた時に、その作用が外に取り出されて、その物体が元の状態に戻る場合(バネを圧縮、のち押す力を除くと、外部にその力を及ぼしつつ、元に戻る=状態の変化の可逆性+エネルギー的な可逆性)。

逆の操作を加えて元の状態に戻るような場合も可逆的(状態の可逆性)と言います。机の上の物を左に押すと左に動き、右に押すと元の位置に戻る。ここでは、左右に動かす力は問題にされていない.ただし、机から落ちるぐらい動かすと逆方向に押しても元に戻らなくなる(可逆性の限界)。でも落ちた物を持ち上げるしくみがあれば、可逆的になる??

変化自体が状態変化であって、物質そのものの変化で無い場合は、可逆的であると言う場合が多いです。その操作や変化を考える系や規模によっても違って来るでしょう。注射器に湿った空気を入れて・・・引くと水滴になり、押すと水蒸気になる。熱の出入りが無ければ可逆的な変化です。
水の凝固と氷の融解は、熱の出入りをエンタルピー的に捉えるかエントロピー的に捉えるかで、難しいですね。学校の教科書的には状態変化=可逆変化。御質問の例は可逆変化ということになります。エントロピー的には、そのようになる確率がたいへん低いので、事実上は不可逆変化ということに。

状態変化でも、場合によっては可逆変化と言いにくいものも。こぼれたミルクは(ていねいに吸って集めればえば)元に戻るけど、割れた卵は元に戻らない(分子間の結合の問題)。

結晶構造の変化(異型、異性体)や結晶水や固溶体とか、その場その場での判断でしょう。塩化コバルトは水分の量で色が反復して変化します。周囲の環境(湿度)まで含めて考えるかどうか.液晶の変化は場の問題?
溶けた氷の像は再び冷やして固めても元の像にはならない.物理的形状を含めて考える場合の「可逆」は難しい.(広げて言えば、これらもエントロピー??)

化学的な変化をする物でも、条件によって平衡状態が成り立つ場合、可逆変化と言う事が多いですね.温度や圧力や液性で2つの状態が一定の割合で混在するようなものっていろいろありますね.比較的簡単で日常的な操作の場合に言うようです.リトマス液の色の変化とか.
実際には反復して逆のことを起こせるような場合でも、実際的でない場合は、可逆変化とは言わない.水酸化カルシウムを強熱すると脱水して酸化カルシウム、給水すると水酸化カルシウム.セメントも同様.
    • good
    • 0

紙を燃やすと元に戻らない。

    • good
    • 0

「熱いお湯は放っておけば冷めるが冷めた水は勝手に温かくならない」は 暖めなおせばもとに戻ることから、これは「可逆性」です。

また、「変化」ではなく単なる熱平衡によるものであり、水という液体である以上何も変わっていません。

 「不可逆性」は#4の方の回答でよろしいかと思います。
    • good
    • 0

卵をゆでたり、目玉焼きにすると、卵のたんぱく質が


かたまります。これは、冷やしてももとに戻せません。たんぱく質の変化も付加逆反応かもしれません。
    • good
    • 0

『不可逆』とは『再び』元の状態に戻れないということですから,お湯が冷めるという事象は不可逆的な変化とは言わないかもしれません.さめた水も温めれば再びお湯になるわけですから.


同様に氷(固体)水(液体)水蒸気(気体)も水分子の状態が変化するだけで本質的には何も変わっておらず,そのためにエネルギー次第で元の状態に戻ることができます.
熱にからむ不可逆的変化といえば『熱伝導』などはいえると思います.
これは一方的なものであり,伝導・拡散してしまった熱は元には戻せませんから.
コンピュータ関連でいうなら不可逆圧縮というものがありますね.
例えばデータ量がおっきい(重い)きれいな画像を軽くしようとして画質を落としたとします.しかし一度画質を落として上書き保存してしまったものは元の画質に戻すことはどうやっても不可能です.
あくまで一つの例ですが,それが『不可逆』ということです.
    • good
    • 0

不可逆の意味を完璧に取り違えています



もう一度 「不可逆」「不可逆変化」 で検索してください
    • good
    • 0

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Qエントロピー増大の法則は絶対か?

物理学の世界では ある孤立系(閉鎖系)で外からエネルギーなどが加わらなければ

宇宙の法則として、秩序は失われて行き 全ては崩壊し最後は最も劣化した熱だけになって

宇宙は熱死すると言われいます。 つまり秩序崩壊の法則が宇宙の真理だというのです


それに対して 複雑系はエントロピーを減少させる  とも言われます

どうでしょう 祇園精舎の鐘の声 全ては崩壊して春の夜の夢の如しと言う滅びの美学が真実か?

それとも太陽系に奇跡的に生まれた地球の生命、そして人間がその例外を生み出すか?

貴方の経験上 思索上 どうですか 最後は滅びでしょうか それとも新しい可能性が生まれるのか?

出来れば簡単に 思うところを教えてくださるとありがたいです。

Aベストアンサー

熱力学の第二法則「エントロピー増大の法則」は、法則が
ないという法則である。
一般的に「どんどん崩壊していく」と言われがちだが、
それでは完全に崩壊して等しくなるかというと、そういう
方向性さえなく、ある程度は不均質や組織性が現れては
消えていくという法則性のなさが、エントロピー増大の
法則の実態なのだ。
たとえば、トランプを切る時、最初の模様別&数字順の
配列が最もエントロピーが低く、切るほどに混ざっていく
と思われがちだが、53(トランプの枚数)の階乗分の1
の確率で、元の配列に戻る(エントロピー逆行)。
それで「ランダムな状態がほとんど」と言えそうだが、
その中の「ランダムな状態」の1つの配列を考えると、
その配列になる確率も「53の階乗分の1」に他ならない。
要するに、ある1つの配列になる確率は同じなのに、
それぞれの配列を識別できず、「ランダムな配列」と
ひとくくりにしてしまうために、確率が足し合わされて
大きな確率になり、「どんどんランダムになっていく」
という仮想的な方向性が生じるのだ。
極端な話、「水に熱湯を入れるとどんどんぬるま湯に
なっていく」というエントロピー増大の典型のような
現象も、突然、熱湯と水に分離する確率だって0では
ないのだ。
つまり自然環境において、ランダムに不均質や組織性が
現れ、そこにエントロピー増大自体が淘汰として働き、
進化を導く、という新たな熱力学の法則性が存在する。

一方、生物のような複雑系はエントロピー増大に抗して
エントロピーを減少させると考えられがちだが、それは
開放系だからであり、生物がエントロピーの低い食物を
食べてエントロピーの高い糞にして出す事で、自分の
エントロピーを減少させる一方、生態系全体としては、
エントロピーの増大を加速(放置して紫外線や酸素で
分解するより)しているのだ。
地球上の生態系の本質は、太陽光によって励起された
化合物の合成(光合成=植物)と分解(消化=動物)の
連鎖反応である。
植物が成長(合成)するには、二酸化炭素と水、窒素
などの、化合反応の材料が必要であり、動物抜きの分解
(紫外線による分解や大気中の酸素による酸化)より、
動物による能動的摂食と生化学反応的酸化による、高速
の分解の方が、有効(進化)なのだ。
つまり生命の進化とは、いかなる“強い種”の創出でも
なく、地球に降り注ぐ日光が輻射によって再び宇宙に
還って行くプロセスに於ける、生態系としての多様化=
地球上の熱容量(物質循環量と速度)の増大だと言える。

従って「宇宙の終焉」があるとすれば、全ての軽い原子の
核融合と、重い原子の核分裂が進んで、中間の鉄になった
時だと言えるが、実際、そうした存在性が認識される事に
よって派生する(不確定性原理の相補的不確定性を現象
表面的(いい加減)に捉える事で有限化する)と言える時、
宇宙は常に認識し得るもの(無=不確定性無限の潜在的
認識可能性)に対して、認識が成立し得るような環境を
認識する(自我仮説(時間の流れ=記憶=過去=超光速)と
時空仮説(空間の広がり=予測=未来=光速下)の相補分化)
のであって、あなたにとっての宇宙の終焉とは、あなた
の死である。

熱力学の第二法則「エントロピー増大の法則」は、法則が
ないという法則である。
一般的に「どんどん崩壊していく」と言われがちだが、
それでは完全に崩壊して等しくなるかというと、そういう
方向性さえなく、ある程度は不均質や組織性が現れては
消えていくという法則性のなさが、エントロピー増大の
法則の実態なのだ。
たとえば、トランプを切る時、最初の模様別&数字順の
配列が最もエントロピーが低く、切るほどに混ざっていく
と思われがちだが、53(トランプの枚数)の階乗分の1
の確率で、元の配列に...続きを読む


人気Q&Aランキング