等温変化について

等温変化について
温度の変化なし、つまり内部エネルギーに変化なし。
Ｗ＝－Ｑとなっていたのですが、なんでＷ＝－Ｑなのでしょうか？

No.3 ベストアンサー 回答者： BookerL 回答日時： 2008/08/30 13:33

　いくつかのポイントを上げると

○物体に仕事Ｗがなされると、物体の持つ内部エネルギーは、された仕事Ｗだけ増える。
○物体に熱Ｑが加わると、物体の持つ内部エネルギーは、物体に加わる熱Ｑだけ増える。

　要するにエネルギー保存の法則ですが、熱力学ではこの二つは ΔＵ＝Ｗ＋Ｑ という形に表され、「熱力学第１法則」と呼ばれます。（本によっては Ｗ の符号が違っていることがありますが、Ｗが物体が「外部からされる」仕事を表すとするか、物体が「外部にする」仕事を表すとするかの違いです。ここでは「外部からされる」仕事をＷとしています。）

　さらに

○理想気体の内部エネルギーは、温度で決まりる。（温度が変わらなければ、体積や圧力が変わっても内部エネルギーは不変）

という性質があるので、理想気体が等温変化をした場合、

温度一定→内部エネルギー一定、つまり ΔＵ＝０

ですから、熱力学第１法則より Ｗ＋Ｑ＝０ となり、Ｗ＝－Ｑ となります。

No.2 回答者： noname#96418 回答日時： 2008/08/30 07:21

内部エネルギーの増加をΔE（減る場合にはΔE < 0）、

外から得る熱量を Q （外へ出す場合には Q < 0）、
外からされる仕事を W （外へする場合は W < 0）とすると、
エネルギーの保存より
ΔE = Q + W 。
いま、内部エネルギーは変化しないので
ΔE = 0 。
よって
0 = Q + W
W = -Q 。

符号は W と Q の定義によって逆になることがあります。例えば、もし
外へする仕事を W （外からされる場合は W < 0）とすると、
ΔE = Q - W 。
よって
ΔE = 0
なら
W = Q 。

No.1 回答者： yokkun831 回答日時： 2008/08/29 21:58

Wout = -Qout

負の熱量が出て行った。つまり熱が入ってきた。
その分外に仕事をした。または，
Win = -Qin
外から仕事をされた。その分，・・・
負の熱量が入ってきた。つまり熱が出て行った。

・・・たとえばこういうことだと思います。
はっきりさせるためには，Win，Wout，Qin，Qout
などと書きます。