エントロピー変化の問題について

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質問者：marlboro13
質問日時：2012/07/12 00:06
回答数：1件

温度Ｔ１でｎ[mol]の理想気体を(1)可逆低温膨張、(2)可逆断熱膨張、(3)不可逆断熱自由膨張、の３つの過程で体積をＶ１からＶ２に増加させた。それぞれの過程に対して、系が得る熱と、系のエントロピー変化について結果の導出過程と共に説明しなさい。気体定数はＲとする。

わかる方お願いします！！

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回答 (1件)

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No.1ベストアンサー

回答者： 101325
回答日時：2012/07/12 08:58

(1) 熱力学第一法則 ΔU=Q+W を使います。

理想気体の定温変化なのでΔUはすぐに分かります。
理想気体の可逆定温変化なので W=-∫pdV から仕事Wを求めることができます。
可逆定温変化なので ΔS=Q/T からΔSを求めることができます。

(2)
断熱変化なのでQはすぐに分かります。
可逆断熱変化なのでΔSもすぐに分かります。

(3)
断熱変化なのでQはすぐに分かります。
自由膨張なのでWもすぐに分かります。
熱力学第一法則からΔUを求めることができて、理想気体なのでΔU=0から定温変化であることが分かります。
不可逆定温変化なので ΔS=Q/T は成り立ちません。
そのかわりに始状態と終状態が(1)と同じなので、ΔSは(1)と同じになります。