質問: エントロピー変化の計算 完全気体の圧力がpiからpfまで等温変化するときのエントロピー変化を計算せよ、という問題があります。しかしどのように計算すれば良いのか分かりません。この答えはδs=nr*ln(pi/pf)だそうです。 以下は自分の考えです。 ds=dq/t と表されるのでδs=∫(dq/t)=q/t (積分範囲はi→f)となり、熱を求めようと思いました。 等温変化なのでδu(内部エネルギー変化)=q+w=0 (q:熱 w:仕事)が成り立ち、q=-wとなり、仕事を求めばいいと思うのですがどのようにwを求めていいのか分かりません。圧力一定で、体積が変化する場合なら求められるのですが・・・。 どなたかお分かりになる方、教えていただければ幸いです。
回答: δs=nr*ln(pi/pf)という、準静過程で一見増大(膨張時、等温収縮ならエントロピー減少)している エントロピーの説明を♯4で行っているだけです。 それは、気体のエントロピーのみ考えているから増えているように見えるだけで、熱源まで考慮すれば 準静過程でエントロピーの変化がないといっているだけですよ。 断熱系の場合でないと、ds≧0というのがあらわにはでてこない,つまり全体の系まで考えないとエントロピー 増大を確認できないといいたいだけです。 <全体の系に適用しても、エントロピーは増大します。エントロピーが変化をしないのは、準静的過程の場合です もちろん、一般的にはそのとおりでしょうね。ただ、この場合カルノーサイクルのことを言っているのです。 カルノーサイクルは準静過程でのみ構成されるから、 全体まで含めた断熱系のエントロピー変化はありません。