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断熱膨張すると温度が下がるのはなぜか教えてください。私は「PV/T=一定」でP=一定、Vが大きくなるからTも大きくなるとどうしても考えてしまいます。

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A 回答 (9件)

siegmund です.



> 1式はどうやって出せばいいですか。

高校の物理でも範囲に入っているようなのですが
以下は大学理工系1年次くらいのレベルの話です.

定積比熱を C_V と書くことにして(V が下付のつもり),
エネルギー保存を表す熱力学第1法則は
(1)  d'Q = C_V dT + p dV
です.
流入した微小な熱 d'Q が 微小な温度変化 dT による内部エネルギー分 C_V dT と
微小な体積変化 dV による外への仕事分 p dV とになった,ということです.
微小な熱の「'」は熱 Q が状態量でないのでつけています.
断熱なので d'Q = 0 です.
ここまでは,どんな物質でもOK(気体でも液体でも固体でも,etc).

ここからあとは理想気体(n モル)に限った話です.
(1)で d'Q = 0 おいた式に pV = nRT を使って p を消すと
(2)  C_V dT + nRT(dV/V) = 0  ⇔  C_V (dT/T) + nR(dV/V) = 0
になります.
C_p = C_V + nR (Mayer の式)を使って
(3)  C_V (dT/T) + (C_p - C_V) (dV/V) = 0
で,これを積分して
(4)  C_V log T + (C_p - C_V) log V = 一定
すなわち
(5)  T V^(γ-1) = 一定  ただし γ = C_p/C_V
体積変化と温度変化を結びつけるには(5)が使いやすいでしょう.
(5)にもう一度 pV = nRT を使うと,
(6)  p V^γ = 一定
が出ます.
T,p で表現するなら
(7)  T p^{-(γ-1)/γ} = 一定
になります.

空気ですと主成分の窒素も酸素も2原子分子ですから,
C_V = (5/2)nR で γ = 7/5,(γ-1)/γ = 2/7 となります.
はじめ T1 = 300 [K],p1 = 2^7 [気圧] = 128 [気圧] から始めて
p2 = 1 [気圧] が最終状態とすると,
(8)  T2 = T1×(p1/p2)^(-2/7) = 75 [K]
ということになります.
ただし,本当はこんなに冷えません.
窒素の沸点が 77 [K],酸素の沸点が 90 [K] ですから,
こんなに冷える前に理想気体という前提が成り立たなくなります.

ちょっと見落としていたのですが,No.7 で First_Noel さんの訂正をしたとき
は「γは比熱比で,単原子分子理想気体で 5/3,2原子分子理想気体で 7/5 です」
としないといけませんでした.
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熱力学では p,V,T を変数に取ることが普通ですが,


これら3つは独立ではなく2つだけが独立です.
例えば,n モルの理想気体ならいつでも pV = nRT ですから,
p,V,T の内2つを決めれば残りの1つは自動的に決まります.

さて,気体を断熱的に膨張させれば圧力は結果的に減少します.
ですから,膨張前の状態と膨張後の状態とでは圧力は同じではありません.
前に書きましたように,
気体の圧力(膨張途中で圧力は刻々変わりますから,その時点での圧力)と周囲の圧力
(ピストンで圧力をコントロールしていると思えばわかりやすい)とが
バランスが取れた状態がずっと保たれているのが準静的断熱膨張です.

  ━━━━━━━┓
     ┌┐  ┃
   ──┤│  ┃
     └┘  ┃
  ━━━━━━━┛

図のようにシリンダー内に10気圧の気体が入っていて,
これを1気圧まで断熱的に膨張させるとします.
最初はピストンにストッパーを掛けておいてピストンの圧力を9.9気圧にしておきます.
ストッパーを掛けている間は何事も起こりません.
ストッパーをはずしますと,気体は9.9気圧になるまで膨張します
(すなわち,p が減って V が増えた.ピストンは左に動いた).
またピストンにストッパーを掛けて,ピストンの圧力を9.8気圧にします.
ストッパーをはずすと,気体は9.8気圧になるまで膨張します
以下同様に繰り返して,1気圧まで膨張させます.
このようにすると,膨張時の気体と外部の圧力差は0.1気圧以下に押さえられます.
もちろん,圧力ステップを0.01気圧にすれば圧力差は0.01気圧以下に押さえられるわけで,
このステップを無限に細かくした極限が「準静的」に膨張させるということなのです.

上のように膨張させるときに,p と V とがどのような関係にあるかを示しているのが
No.1 の First_Noel さんの
(1)  p(V^γ) = 一定
です(ただし,理想気体の場合にのみ成立する式です).

以下,理想気体として
(2)  pV = nRT
は常に成立しますから,
(1)(2)を組み合わせて準静的断熱膨張後の温度を知ることができます.
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
圧力の増やし方がわかりました。
また質問なんですが1式はどうやって出せばいいですか。また、2式はどこで使えばいいですか。

お礼日時:2002/10/14 14:55

oshiete_goo さんも注意しておられますが,


どういうプロセスの断熱膨張かを明らかにする必要があります.
代表的なのは
(a) 準静的断熱膨張
(b) 真空中への断熱自由膨張
(c) ジュール・トムソン膨張
でしょう.

(a) 準静的断熱膨張
気体が断熱的に膨張する際に,
気体の圧力(膨張途中で圧力は刻々変わりますから,その時点での圧力)と周囲の圧力
(ピストンで圧力をコントロールしていると思えばわかりやすい)とが
バランスが取れた状態がずっと保たれているのが準静的断熱膨張です.
もちろん気体の圧力とピストンの圧力とが本当に同じだとすると気体は膨張しませんから,
無限小だけ気体の圧力の方が大きいと考える必要があります.
この場合は理想気体かどうかにかかわらず,必ず温度低下が起こることが知られています.

(b) 真空中への断熱自由膨張
oshiete_goo さん解説のとおり,理想気体では温度変化が起こりません.
膨張に際し,断熱で仕事をしませんから,気体の内部エネルギーは元のままで体積が増えました.
温度と体積とを独立変数に取ったとき,理想気体では内部エネルギーは温度にのみ依存して
体積には依存しません.
したがって,内部エネルギーが不変⇔温度不変,ということになります.

(c) ジュール・トムソン膨脹

  ━━━━━━━┳━━┳━━━━━━
     ┌┐  ┃多孔┃  ┌┐  
   ──┤│1 ┃隔壁┃ 2│├──
     └┘  ┃ ┃  └┘  
  ━━━━━━━┻━━┻━━━━━━

1側の圧力を P_1,2側の圧力を P_2 とピストンで保っておいて(P_1 > P_2),
気体を断熱的に押し出して膨脹させるのがジュール・トムソン(JT)膨張です.
気体が一辺に吹き出てしまわないように,中央に多孔質の隔壁を設けてあります.
これだと気体が仕事をして温度が下がりそうな気がします.
実は,この過程ではエンタルピー H = U + pV という量が不変であることが知られています.
U は内部エネルギー,V は体積.
理想気体ですと U は温度に比例し(単原子なら (3/2)RT),pV = RT ですから(T は絶対温度)
H = (5/2)RT となります.
すなわち,H が不変なら温度も不変です.
理想気体でない場合には,状況によって温度が下がったり上がったりします.
ある温度 T_inv を境にして,
1の状態が T > T_inv であればJT膨脹で温度が上がり,
1の状態が T < T_inv であればJT膨脹で温度が下がる,
ということが知られています.
T_inv は逆転温度(inversion temperature)と名前が付いています.
T_inv は気体の種類によります.
1の状態が常温だとして,その気体の T_inv が常温より高ければJT膨脹で温度が下がり,
その気体の T_inv が常温より低ければJT膨脹で温度が上がる,ということになります.
酸素や窒素などは T_inv が常温より高いのではじめからJT膨脹で温度が下がります.
水素やヘリウムは T_inv が常温より低く,JT膨脹で温度を下げるには他の手段(例えば(a))で
あらかじめある程度まで温度を下げておく必要があります.

高圧ボンベから空気中に気体を吹き出させるのはJT膨脹に近い状況と言われています.

> 理想気体と2原子分子はどう違うんですか?
理想気体かどうかと2原子分子かどうかとは別の概念です.
分子が分解してしまうようなことは今は考えないとして,
分子同士の相互作用が無視できるのが理想気体,無視できないのが非理想気体です.
理想気体では内部エネルギーは温度にのみ依存して体積には依りませんが,
非理想気体では温度にも体積にも依ります.
単原子分子は He,Ne,など.2原子分子は H_2,O_2,N_2,など.
単原子分子理想気体では内部エネルギー(1モル当たり)が U = (3/2)RT ですが,
2原子分子理想気体では U = (5/2)RT です.
したがって,First_Noel さんの
> γは比熱比で,理想気体で3/2,2原子分子で5/3です.
は「γは比熱比で,単原子分子理想気体で3/2,2原子分子理想気体で5/3です」
と訂正しないといけません.

> 簡単に言えば,ある一定のエネルギーがある体積に入っているものを,
> その体積を大きくすると,断熱なのでエネルギーの出入りがないので
> 結局中のエネルギーが薄まる,と解釈できます.
ここを修正すべきなのは oshiete_goo さんのご指摘のとおりです.
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
私の脳みその容量を超えていますがaだけは何とか読めたつもりです。aで内外の圧力の差が無限小に近いなら圧力を等しいと近似してやはりPV/T=一定でPが一定、Vが大きくなるのでTも大きくなるとしてしまうんですが・・・どこが違うんですか。

お礼日時:2002/10/12 02:13

#5の補足です.


>普通は断熱膨張といえば周りが真空でない場合に使うことが圧倒的に多く(そもそも周りが真空という設定が特殊で, 当然といえば当然でしょうが)

これは不用意でした. 既述のように,『周りが真空だが, 力がかかったピストンを押しのける仕事をしながら膨張する』という設定ならば断熱自由膨張でない一般の断熱膨張ですが,演習問題とかでは出て来るでしょうから(普通はこれは十分特殊でしょうが),周りが真空→即『断熱自由膨張』はやはり危険ですね.
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>断熱膨張と断熱自由膨張との違いは周りが真空かどうかで見分ければよいのですか?


ほぼその通りです. 容器の周りが真空でも, 外から力のかかったピストンを押すときは気体は仕事をするので, 断熱自由膨張ではありません.
(例えば穴があいた壁から)真空中へただ単に広がって行く(自由膨張)の時が断熱自由膨張で, それ以外は一般の断熱膨張です. 厳密にはやはり仕事をするかどうかチェックしないといけませんね.

『断熱自由膨張』は周りが真空の場合だけです.
断熱膨張はその場合も本来は含み, 『断熱自由膨張』は『断熱膨張』の特殊な例です. でも普通は断熱膨張といえば周りが真空でない場合に使うことが圧倒的に多く(そもそも周りが真空という設定が特殊で, 当然といえば当然でしょうが), 単に断熱膨張といえば, 一般の断熱膨張(断熱自由膨張でない)である可能性が高いでしょう.
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理想気体の場合には(分子間のポテンシャルエネルギーといったものを無視するので)


『温度∝分子の平均運動エネルギー=全エネルギー/分子数』
です. "∝"は比例を表していて,定数倍がつくだけなので,今の話では両辺が同じ意味と思っておいて良い.
分子数が変わらない=モル数が変化しない という過程では,温度は考えている気体の全エネルギーに比例する量です.

断熱変化のときはエネルギーの供給はないのに,膨張の時にピストンを押すとか周りの気体を押しのけるといった仕事をすると(*),内部エネルギーという貯金を使って仕事をするので,貯金=全エネルギー が減少するので 温度つまりは分子の平均運動エネルギー=全エネルギー/分子数 も下がります.

(*)ですが,断熱自由膨張(断熱変化だが,周りが真空で,膨張のとき仕事をしない)だと,体積は変化しても温度は変わりません.

>簡単に言えば,ある一定のエネルギーがある体積に入っているものを,
>その体積を大きくすると,断熱なのでエネルギーの出入りがないので
>結局中のエネルギーが薄まる,と解釈できます.
これは,少しmisleadingで,温度は体積あたりでなく,分子当たりの平均運動エネルギーなので,直接は体積によりません.
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
難しいですね。ピストンが外に仕事をするから温度が下がるんですね。
断熱膨張と断熱自由膨張との違いは周りが真空かどうかで見分ければよいのですか?

お礼日時:2002/10/06 13:35

#2です.書き忘れました.



>断熱膨張すると温度が下がるのはなぜか

簡単に言えば,ある一定のエネルギーがある体積に入っているものを,
その体積を大きくすると,断熱なのでエネルギーの出入りがないので
結局中のエネルギーが薄まる,と解釈できます.

気体のエネルギーは温度と考えて頂いて構いません.
と言うのも,温度で気体分子の運動速度が決まり,その運動速度により圧力が生じるからです.
結局,断熱膨張で気体の圧力も温度も下がる,更に言えばP/Tも小さくなる,と言うことになります.
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気体の状態方程式は「いつでも」使えますよ.



>私は「PV/T=一定」でP=一定、Vが大きくなるからTも大きくなると

これはPも変数であることに注意です.
左辺がVが大きくなると,可能性としては,
・Pが小さくなる
・Tが大きくなる
の2つがあります.つまり,P/Tが小さくなった,と言うことです.
しかしこれだけではどちらがどうなってそうなったのかの情報は出てきません.

そこで断熱膨張を表す式,
P(V^γ)=一定
T(V^(γ―1))=一定
を用います.γは比熱比で,理想気体で3/2,2原子分子で5/3です.
一般には,γ=Cp/Cv,CpとCvは定圧比熱,定積比熱です.
この式から,Vが大きくなるとPが小さくなる,また,Vが大きくなるとTが小さくなる,
と言うことが分かります.
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
Pは変数なんですね。ピストンの問題でいえば引き具合が変わるということですか?
断熱膨張では気体の状態方程式を使わなくて解けるということですか?
理想気体と2原子分子はどう違うんですか?
質問ばかりですいません。お答えいただければ嬉しいです。

お礼日時:2002/10/06 13:03

こんにちは。


下記URLは参考になりますでしょうか。

参考URL:http://www.hm2.aitai.ne.jp/~yamamasa/tenki/situd …

参考URL:http://www.hm2.aitai.ne.jp/~yamamasa/tenki/situd …
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
3行目までは気体の状態方程式でわかったんですが、4行目からはわかりません。気体の状態方程式を使うことが間違っているのはわかるんですがなぜ使ってはだめなんでしょうか。使って良いときと悪いときを教えてもらえませんでしょうか。

お礼日時:2002/10/06 11:21

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Q断熱膨張におけるエントロピー変化について

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ΔS=∫(Cv/T)dT+∫(P/T)dV=Cv∫(1/T)dT+R∫(1/V)dV
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=Rln{(V1/V2)(V2/V1)}
=0
となります。理想気体の断熱膨張ではエントロピーは増えません。等温過程ならばエントロピーが増大してその量はΔS=Rln(V2/V1)です。これは熱源からとった熱量をTで割ったものです。

>なぜ不可逆の場合、ΔS(系)はΔS=Δq/Tの式に反して正の値を取
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もし、理想気体の膨張の話ではなくて、断熱過程でエントロピーの増大が起こったとしたら、それは熱の流入によるものではなく内部でのエントロピー生成です。
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ΔG = ΔH - TΔS

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1)温度
2)圧力
3)物質の相の数
4)各相での各成分量
が決まると計算できます。

言いかえると、上記1)2)3)4)のどれかが変化するとエンタルピー,エントロピー、そしてギブス自由エネルギーも変化します。

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1)温度は変化したと記述していないので一定
2)圧力は17MPaから100KPaに変化
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4)各相での各成分量、この場合、気相の理想気体の種類が増えた減った、0.022molが増えた減ったと記述していないので一定

3)4)はちょっと強引なところありますが、幅広く題意を捉えるための説明です。

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ΔG = ΔH - TΔS
ΔH = 0
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ΔS = 0.934 (J/K)
ΔG = 0 - 298 x 0.934 = - 278.3 (J)

まどろっこしい説明になりましたが理想気体の圧力変化に伴うギブス自由エネルギー変化量(ΔG)は
ΔG = nRT*ln(P1/P0)
でさっと計算できます。

ギブス自由エネルギー(G)の定義は
G = H - TS
H: エンタルピー (J)
S: エントロピー (J/K)
T: 環境温度 (K)

ギブス自由エネルギー変化量(ΔG)は
ΔG = ΔH - TΔS

エンタルピー,エントロピーは対象とする系の
1)温度
2)圧力
3)物質の相の数
4)各相での各成分量
が決まると計算できます。

言いかえると、上記1)2)3)4)のどれかが変化するとエンタルピー,エントロピー、そしてギブス自由エネルギーも変化します。

問題を上記1)2)3)4)に照らし合わせると、
1)温度は変化したと記述していないので一定
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さきほど、常温での水の飽和蒸気圧が0.02気圧であると述べましたが、これはどういう意味かと言えば、大気圧の内の、2%が水蒸気によるものだということになります。
気体の分圧は気体中の分子の数に比例しますので、空気を構成する分子の内の2%が水の分子であることを意味します。残りの98%のうちの約5分の4が窒素で、約5分の1が酸素ということになります。

ただし、上で述べたのは湿度が100%の場合であり、仮に湿度が60%だとすれば、水の蒸気圧は0.2x0.6=0.012気圧ということになります。

蒸気圧というのは、主として常温付近で一部が気体になるような物質について用いられる言葉です。

液体の物質の場合に、よく沸点という言葉を使います。
物質の蒸気圧が大気圧と同じになったときに沸騰が起こります。
つまり、沸点というのは飽和蒸気圧が大気圧と同じになる温度のことを言います。
しかし、沸点以下でも蒸気圧は0ではありません。たとえば、水が蒸発するのは、常温でも水にはある程度の大きさ(おおよそ、0.02気圧程度)の蒸気圧があるためにゆっくりと気化していくためであると説明できま...続きを読む

Q断熱膨張の手計算

下は大学院試験の問題の一部で、手計算でやるとのことですが,最終的に自然数の実数乗の計算で行き詰ってしまいました。やり方を教えて下さい。あともしよければもっとうまい計算方法があれば教えて下さい。実際に地道に計算していくとかなり大雑把な近似をしないと時間が足りなくなってしまうので,試験時間のことを考えると、うまい計算の仕方や解法があれば知りたいです。

・問題
体積0.1m3、温度300K、1.0molの窒素を断熱膨張させた後の温度を求めよ。窒素は理想気体として扱い、定積モル比熱容量は5nR/2とする。必要であればlog2≒0.69,log3≒1.1,log5≒1.6を用いよ。

・自分でやった導出
TaVa^(γ-1)=TbVb^(γ-1)
logTa+(γ-1)logVa=logTb+(γ-1)logVb

Ta=300 Va=0.1 Vb=1 γ=1.4を代入して

log300+0.4*log0.1=logTb+0.4log1
log2+log3+log5+log2+log5+0.4(log2-log5-log2-log2)=lngTb+0
5.68+0.4*(-2.29)=logTb
4.764=logTb
Tb=exp(4.764)=exp(4)*exp(0.7)*exp(0.06)*exp(0.004)
≒ 54*exp(0.7)*exp(0.06)*exp(0.004)

exp(4)は何度も近似しながら一応大雑把な値は出ますがそれ以降はできません。
実数乗の計算をググってみましたが,やり方が今一よく分かりませんでした。

よろしくお願いします。

下は大学院試験の問題の一部で、手計算でやるとのことですが,最終的に自然数の実数乗の計算で行き詰ってしまいました。やり方を教えて下さい。あともしよければもっとうまい計算方法があれば教えて下さい。実際に地道に計算していくとかなり大雑把な近似をしないと時間が足りなくなってしまうので,試験時間のことを考えると、うまい計算の仕方や解法があれば知りたいです。

・問題
体積0.1m3、温度300K、1.0molの窒素を断熱膨張させた後の温度を求めよ。窒素は理想気体として扱い、定積モル比熱容量...続きを読む

Aベストアンサー

他に方法があるかもしれませんが、とりあえず 4.764≒3*log5 を用いれば、Tb≒5^3=125 と求まりますね。
exp(4.764)=117.21…≒1.2×10^2 なのでそう悪い近似でもないと思います。
元々有効数字が二桁程度で与えられていますし。

最初から全部対数にばらすよりは、
Tb=Ta*(Va/Vb)^(γ-1)=300*0.1^0.4
0.4ln(0.1)=-0.4(ln2+ln5)≒-0.4*2.29=-0.916≒ln(2/5)
よって Ta≒300*2/5=1.2*10^2
と求めた方がほんの少し楽かな?

Q断熱膨張の計算

10気圧の水素 体積22.4ℓ 温度273kを 断熱膨張させ1気圧にします何kになりますか    追加の加熱はありません
温度の10分の1 273/10=27.3kでいいのでしょうか

Aベストアンサー

水素の比熱比(=γ)は1.666
PV^γ=ー定だから Vは3.98倍(=10^(1/1.666))
従って PVは0.1x3.98=0.398倍

T=273×0.398=109 K

Q等温変化と断熱変化の違い

よろしくお願いします。物理の熱のところについて質問させてください。

ピストンを動かすときに等温変化や断熱変化、定積変化、定圧変化などがありますが、定積変化や低圧変化はわかるのですが、等温変化と断熱変化の違いがわかりません。
どちらも温度、つまり熱の移動がない変化ということではないかと思うのですが、テキストでは、条件が違います。
等温変化のときは、ΔU=0で
断熱変化のときは、Q=0となっていました。
自分は同じ熱の移動がないという変化なのに、どうして条件が違うのか疑問です。
Uは内部エネルギーで、Qは熱量です。
等温変化のときは、ΔU=0のみが条件だとすると、
式ΔU=W+Qより、
Q=0でなくてもいいということですか?つまり、W=-Qであれば、Qは0でなくてもいいということでしょうか?
温度イコール熱ではないのでしょうか?
いまいち断熱変化と等温変化の違いがよくわかりません。

教えていただけるとうれしいです。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ピストンを押して気体を圧縮したとします。
この時の変化は等温、断熱のどちらでしょうか。

多分この辺がわかりにくいのだと思います。
この操作自体はボイルの法則のところで当たり前に様にして出てきます。でも操作だけなんです。
「温度一定の条件で」とか「温度が変わらないようにして」という注が付いています。「温度が変わらないようにしようと思えばどうすればいいか」には触れられていません。

実際にやると等温、断熱の間の変化が起こります。
圧縮すると体積が減ります。いくらか温度も高くなります。自転車の空気入れ(金属製のもの)のようなものだと手で触って感じることが出来るほどです。しばらく待つとわからなくなります。
温度が上がったということは内部で熱が生じ、外に出てきたということです。温度が上がっていますから等温ではありません。外に熱が出てきていますので断熱でもありません。熱が外に出てきていますので出てこない場合に比べると内部の温度上昇は小さくなっているはずです。
ピストンとシリンダーの構造や材質を変えることによって熱が外に出てくるのをいくらか押さえることが出来ます。でも何時も時間の尺度が問題になります。時間が経つと外部の温度と同じになります。構造や材質を変えることによって外部の温度と同じになる時間を速くする事も出来ます。
普通に起こる圧縮の場合、断熱変化と等温変化の間の変化が起こっています。「全く熱の移動が起こらない」という条件と「十分に熱の移動が起こる」という条件は2つの極限的な条件です。理想的な条件です。

等温変化の場合、熱のやりとりの出来る大きな物体と接触しているとしています。「熱浴」と言います。
空気中でやるとき、少し待てば周りの空気と同じ温度になる、それによって空気の温度は上昇しないと考えるとが出来るのであれば空気が熱浴であることになります。空気の温度がどうしても高くなるというのであれば熱浴としては不充分だということになります。水の中に浸けるという場合であれば水槽の中の水が熱浴になります。

等温変化を実現するためには十分熱容量の大きな熱浴と接触させるという但し書きがたいてい書かれています。

#1のご回答で「氷水」を考えられているのも熱浴の工夫の一つです。水だと温度が上がってしまうかもしれないですが氷水だと氷が溶けてしまうまでは温度が上がらないので等温変化が実現するという工夫です。でもこれだと温度を選べませんね。温度コントロールの出来る水槽でやると氷水よりは等温条件は悪くなるかもしれませんが温度を選ぶことは出来ます。

等温変化はまだ工夫すればいくらか実現しているというイメージが取りやすいです。断熱変化は逆の場合の極限ですから実現の程度を知るのが難しいです。接触している2つの物体の間では必ず熱の移動があるはずですから完全な断熱は不可能です。完全に断熱させているとしたときの変化の予想値と実際とを照らし合わせることによってどの程度断熱条件が実現されているかを調べるということしか手がないのだと思います。熱力学では理想的に断熱されているとして温度変化がいくらになるかを求めることが出来ます。

質問者様は温度と熱の違いも混乱があるようです。
この違いは先にハッキリさせておく方がいいと思います。

ピストンを押して気体を圧縮したとします。
この時の変化は等温、断熱のどちらでしょうか。

多分この辺がわかりにくいのだと思います。
この操作自体はボイルの法則のところで当たり前に様にして出てきます。でも操作だけなんです。
「温度一定の条件で」とか「温度が変わらないようにして」という注が付いています。「温度が変わらないようにしようと思えばどうすればいいか」には触れられていません。

実際にやると等温、断熱の間の変化が起こります。
圧縮すると体積が減ります。いくらか温度も高く...続きを読む


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