C16物理学2022 3.2.6.断熱変化

水曜日, 6月 29, 2022

C16物理学 気体の状態変化と内部エネルギー

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 断熱変化は,気体に熱を与えずに膨張させたり,圧縮させたりする変化です.気体が外部にした仕事を $W$ として,$\Delta U+W=0$ と表される変化なので,気体が外部に仕事をする(膨張する)と内部エネルギー(温度)は小さくなり,気体が外部から仕事をされる(圧縮される)と内部エネルギー(温度)は大きくなります.まずこの感覚を身につけてください.

 断熱変化を断熱膨張断熱圧縮という言葉で表現することがあります.断熱圧縮は気体の温度を高くすることを,反対に断熱膨張は気体の温度を下げることを目的に行われます.前者はエンジンで,後者は冷蔵庫などに利用されています.また,フェーン現象は断熱変化により説明されます.

 ポアソンの関係式を用いた計算例は,こちらの動画を参考にしてください.

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