よぉ、桜木建二だ。エントロピーとよく似ているけれど別モノのエンタルピー。日本語では熱含量(がんねつりょう)とも呼ばれ単位は熱量と同じく[ジュール、J]を使う。意味としては含熱量という文字通り気体物質が含んでいる正味の熱量と考えてよい。空気湿り線図からエンタルピーを求めることもある。さて、このエンタルピーを用いるメリットについて理系ライターのR175と解説していこう。 解説/桜木建二 「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。 ライター/R175 関西のとある国立大の理系出身。 学生時代は物理が得意で理科の教員免許も持ち。 ほぼ全てのジャンルで専門知識がない代わりに初心者に分かりやす い解説を強みとする。 1.
今回のテーマは「内部エネルギー」です! すっごいコアな内容ですね。でも「物理化学が分からない!」って人は、だいたいがここでつまづいているはずです。 すごく厳密な話をはじめから理解するよりも、定義を知って、それが使えるようになることがまずは重要です。 皆さんはスマホのしくみを知る前に、立派に使いこなしてスマホでゲームをやっていますよね? 勉強も同じです!まずはなんとなくイメージをして、使っていくうちに深く理解できることもあるのです。 分かるところまで頑張って取り組んでみて、実際に問題を解いて実践してみてください。 今回は、最終的にエンタルピーの定義まで繋げていきますので、ご興味のある方はご覧ください! まずは「系」をイメージする! Enthalpy（エンタルピー）の意味 - goo国語辞書. まず、物理学では、どんな状況でも「系(けい)」というものをイメージして、物事を考えないといけません。 簡単にいうと、系というのは「気体の入った箱」みたいなもので、その中で物質のなんらかの変化を観測していきます。 その箱以外のまわりの世界を「外界」とよび、箱そのものを「境界(系と外界を隔てるもの)」っていいます。 そして、「外部から熱を加える」とか「外部から仕事(力)を加える」というのは、文字通り「系の外側」からエネルギーを与えるということです。 で、ですね。「系」には大きく分けて4つあるので、ちゃんとイメージできるようにしておきましょう! これが分からないと、物理化学はなんのこっちゃ? ?になってしまうので、超基本になります。 開いた系(開放系) 境界を通して、物質およびエネルギー両方が移動できる 孤立系 文字通り、外界と何の交流もできない系。物質もエネルギーもどちらも移動できない。 閉鎖系 物質の交換はできないが、エネルギーは交換可能。 物質が出入りしないため、物質の質量は一定に保たれている。 断熱系 閉鎖系の一部とも考えられるが、エネルギーのうち熱の交換ができない系。 熱以外のエネルギー、例えば仕事などの交換は可能。 以上、この4つの系がありますので、それぞれの特徴はイメージできるようにしておきましょう! 内部エネルギーとは? それでは、本題の内部エネルギーに入っていきましょう。 早速ですが、「系」という言葉を使っていきます。ここでは、閉鎖系をイメージしてもらえばいいかと思います。 それでは、ズバリ結論から。 内部エネルギーとは「その系の中にある全体のエネルギー」です。 具体的にどんなものがあるかというと、まずは分子の運動エネルギーです。気体をイメージしてもらえばよいのですが、1つ1つの分子は、常に動き回っていて、壁にぶつかっていますよね?
熱力学 2020. 07. 17 2020. 10 エンタルピーについて高校物理の範囲で考えてみました。 熱力学に、 エンタルピー $H$ という物理量があります。 言葉の響きがエントロピーと似ていますが、 全くの別概念です。 エンタルピーは、内部エネルギー $U$、圧力 $P$、体積 $V$ とすると、 $$H=U+PV$$ と示されます。 さて、このエンタルピーとやらは何を示しているのでしょうか?
【大学物理】熱力学入門③(エンタルピー) - YouTube
H=U+pV 内部エネルギーと仕事(圧力×体積)の和をエンタルピーだと決めたわけです。 そして、内部エネルギーは「変化量」が大切だという話をしたように、この式においても変化量Δを考えていきます。 ΔH=ΔU+Δ(pV) もし、いま実験している系が「大気圧下」つまり「定圧変化」だとすると、pは一定になります。 ΔH=ΔU+pΔV・・・① ここで、もういちど内部エネルギーの式をみてみます。 ΔU=Q-pΔV ⇒Q=ΔU+pΔV・・・② ①と②をくらべてみると、ΔH=Qとなりますよね! ここが重要な結論になります。 定圧下 (大気圧下でふつ~に実験すると)では、 「系に出入りする「熱Q」はエンタルピー変化と同じになる」 ということなのです。 これを絶対に忘れないようにしておきましょう! まとめ 内部エネルギーは変化量が重要である。その変化量は、加えられた(放出した)熱と仕事で決まる。 ΔU=Q+W 定圧変化(大気圧下)ではW=pΔVとなり、体積変化の符号を考えると ΔU=Q-pΔV・・・①とかける。 エンタルピーをHとして、H=U+pV と定義する。 定圧変化では、その変化量は次のようになる。 ΔH=ΔU+pΔV・・・② ①と②を比較すると、ΔH=Qとなりエンタルピー変化は反応で出入りする熱量Qと同じになる。
この分子の動きそのものが「熱」であり、壁にぶつかる力こそが「気体の圧力」になるわけです。 このような分子の運動エネルギーに加えて、構造エネルギーというものも含まれています。 これは何かっていうと、分子の中身のエネルギーのことです。原子同士の振動や、結合を介した回転運動、電子のエネルギーなど無数にあります。 こういったいろ~んなエネルギーをひっくるめて、内部エネルギーと定義して「U」と書いて表します。 そして、重要なことがひとつあります。物理学の世界では、内部エネルギーの絶対値を測ることはやりません! 大事なのは、反応前後での内部エネルギーの変化、つまり「ΔU」です(Δは「変化量」をあらわす)。 ΔUをみることで、熱や力などのエネルギーがどのように動いたのか?をみていくことになります。 熱と仕事で内部エネルギーは変化する! では、実際に内部エネルギーを式で表していきます。といっても、めちゃくちゃ簡単な式なのでアレルギー反応は起こさないように! 内部エネルギーを変化させるものを考えると、「熱」を加えるか、「仕事(力)」を加えるか、しかないですよね?(ここではそういう仮定にしています!) ここで、熱を「Q」、仕事を「W」とすると「ΔU=Q+W」という式が書けます。与えられた熱と仕事が、内部エネルギーにプラスされるっていう式です。 Wはもうちょっと別の書き方で表現できそうです。気体をイメージすると、仕事は体積を変化させてピストンを動かすようなイメージです。 もし大気圧下で圧力が一定だとすると、仕事量は圧力×体積変化で「pΔV」と表現することができます。 そして、もし気体が圧縮すればΔVはマイナス、膨張すればΔVはプラスになりますよね。 これを、気体の気持ちになって考えてみると、 気体が圧縮(ΔVは-)=外部から仕事をされた=内部エネルギーは増加(ΔUは+) 気体が膨張(ΔVは+)=外部に仕事をした=内部エネルギーは減少(ΔUは-) という関係になります。 つまり何が言いたいかというと、体積変化と仕事の符号が逆になるので仕事にはマイナスがつくのです! 5分で分かる「エンタルピー」熱含量とは？メリットは？理系ライターがわかりやすく解説 - Study-Z ドラゴン桜と学ぶWebマガジン. ΔU=Q-pΔVとなるわけですね。(ここが混乱するポイントかもしれません。この符号を間違えないように注意です) これでΔUの定義は無事できました! エンタルピーとは? ここまできたら、エンタルピー(H)までもう一息です。 まずは、エンタルピーの定義というものを覚えましょう。これは、定義なのでこれ自体に意味はないので、気にしないように!
① 武蔵野線直通で西船橋まで脱出 ②-1 東西線で都心へ ②-2 総武線で都心へ ②-3 松戸まで行って常磐線 ↑時間かかるけど上野·東京·品川まで乗り換え一回で行ける(東京·品川は上野東京ライン直通だったら) 上野東京ライン、品川から東京まで7本も電車詰まってるらしい。混んでる日のららぽーとのエスカレーターかよ 電車遅延で かなり上野東京ライン混雑 横須賀 無事つけるのか #ジョルダンライブ [06/25 18:35] #上野東京ライン 〔品川〜小金井〕遅れ中/全員が座れる 18:33緑電成田行が先行した。18:30小金井行は18:40到着予定。混雑度は常磐線緑電 京浜東北線混雑してるから、上野東京ラインの、グリーン車で移動すれば良かったわ。 #痴漢 #上野東京ライン #東海道線 #品川駅 #川崎駅 #横浜駅 帰宅ラッシュ時間を狙って上野東京ラインの品川駅にいるこいつ痴漢だから気を付けて! いつも階段下にいて混んでる電車をさがしてるから。たぶん川崎で降りて品川にUターンしてるっぽいから常習だと思う。マジて消えろ。 6月21日 9:51 ㈲ 松 井 建 材 工 業 【公式】 お 仕 事 募 集 中 #おはようございます 今の天気は曇り 日差しがないので 車の中もそんなに暑くなかな?
#ジョルダンライブ [07/15 19:20] #上野東京ライン 〔新橋〜沼津〕遅れ小 沼津・平塚行きは本日に限り全区間10両編成で激混みが予想される。 7月15日 18:57 春魅優(ハルみゆう)@炎上系 関東専門会場見物公式 宇都宮線、高崎線 混んでますねぇー #高崎線 #宇都宮線 #上野東京ライン #湘南新宿ライン #人身事故 #遅延 #混雑 上野東京ライン遅延で混んでるし変更あるしであわあわ… 7月15日 18:20 上野東京ラインと湘南新宿ラインが運転見合わせなので京浜東北線と埼京線の混雑がえらいことにw #湘南新宿ライン #京浜東北線 #混雑 #人身事故 鉄道混雑率、首都圏「上位独占路線」が姿消す激変 2020年度、東西線などに代わり浮上した路線は? | 通勤電車 - 東洋経済オンライン @Toyokeizaiより 東海道線(上野東京ライン)は現状、上りよりも寧ろ下りの方が混んでるので、大船以西の増発なり増車なりを行って欲しい。 #通勤 先週 東京駅から東海道線に 乗って帰ろうとしたら 20時30位かな、ビジネスマン(ウーマン)で駅のホームがいっぱい😅 上野始発( #東海道線上野東京ライン )になっちゃったから 結構電車混んでる🚃のよね。 かわうそ🦦帰りの電車はグリーン車でいいやと考え始めた。 私の在住する東京北部から、神奈川県方面はアウェイだな。 夜間の上野東京ラインも、混雑し過ぎだ。 げ…上野東京ライン遅れてるやん めっちゃホーム混んでる 緊急事態宣言が始まったけど東京駅での上野東京ラインの混雑具合は先週と変わらない感じ もう付き合ってられない、という状態なのかな(´・ω・`) @takahashi_0118 雨のせいで余計に混んでる上に埼京線から上野東京ラインやで?
鉄道、列車、駅 なぜ新幹線の線路は上に昇ったり、下がったりするのですか? 鉄道、列車、駅 新宿駅 12番線から9番線に乗り換えるには? どのように移動したら良いのでしょうか… 鉄道、列車、駅 今日池袋構内を通ってたら夕方頃から警察が沢山巡回していたのですが何かあったのですか? それともコロナ関連でしょうか? 政治、社会問題 もっと見る
来週21日(土)に老両親と一緒に旅行します。行き先は伊豆で私たちは京都、老親は蓮田(東北本線)から出発し、小田原で合流。そこでレンタカーを借りて伊豆に向かいます。上野・東京ラインが出来たので乗り換えなしで来ることも可能になり、2時間の長時間乗車ですが、G車も有るのでG車に乗るように勧めました。ところが関東に在住の知人から、土曜日の午前中のG車は結構混雑する。場合によると上野まで座れないかも知れないとの話を聞き、少々不安になりました。そこで実際に詳しい方の意見を聞けたらと思い、投稿した次第です。尚、老親とも自分で歩くことは可能ですが、揺れる車内で立ったままというのは少々厳しいかと思ってます。 乗車日 4月21日(土) 蓮田発 10時48分 快速アクティ 熱海行 (小田原着 12時48分) 確かに土曜日の午前で宇都宮発ということから必ず座れるという保証は有りません。 大宮で降りる人が多ければ座れるでしょうが、やはり上野までは厳しいでしょうか? 最悪、大宮から新幹線も考えますが、この場合もう一度東京での乗り換えも必要になり悩んでます。 カテゴリ 生活・暮らし 交通 路線・駅・電車 共感・応援の気持ちを伝えよう! 回答数 5 閲覧数 768 ありがとう数 4
福井県の市民団体は断念について福井県に抗議してるらしいですが。 鉄道、列車、駅 横浜駅→上野駅(上野東京ライン)から快速ラビットまたは上野東京ライン宇都宮方面にグリーン車の乗り継ぎってできますか? 鉄道、列車、駅 磐越西線&飯山線&小海線&飯田線&高山本線&大糸線この中で秘境路線としてお勧めを順番て教えて下さい。 鉄道、列車、駅 新大阪〜新横浜 学割で新幹線料金、教えていただきたいです。 また、カード払いは出来ますか? 調べていてもよく分からなくて… 鉄道、列車、駅 この夏休みにスーパーはくとに乗ろうと思っているのですが、自由席は空いていますか 鉄道、列車、駅 夜行新幹線の運転取り止めを知らずに仙台に夜行新幹線に乗りに行く人は居るのでしょうか? 鉄道、列車、駅 姫路駅から京都産業大学に通学で行くなら、どのルートで何円くらいかかると思いますか? 今は高2なんですが、行きたいなと思っていて、できるだけ家から通いたいのでぜひ京産大生にくわしい方教えてください! 調べてもあまり詳しく書かれていないので、具体的に知りたいです! 鉄道、列車、駅 「麻布」にあって、「白金」には無い。 「浅草」にあって、「上野」には無い。 「赤坂」にあって、「青山」には無い。 この3つの共通点は何ですか?? 鉄道、列車、駅 サンライズ 寝台 サンライズに乗ろうとしてるのですが、 えきねっとで指定席しか載ってないのは個室の空きがなくなったからですか? 鉄道、列車、駅 九州ネット早得3というチケット(ソニック博多ー大分)を予約します。 この商品は当日に時間をずらして別の列車に変えたりできるのでしょうか?指定席しか買えないみたいですが、どうなんでしょう? 少し急いでいます。教えて下さい。 鉄道、列車、駅 上野東京ラインで熱海から小金井までグリーン車に乗るんですが、高崎行きで上野まで、上野から宇都宮線に乗ってもグリーン車は乗れますか? 鉄道、列車、駅 モバイルSuica定期券についてです。 最寄りが東京メトロ線で目的地がJR線でして、普通だったら東京メトロ→JRで定期を買うと思うのですが、JREポイントを貯めたい関係でJR→東京メトロでも最寄りの改札は通れるものなのでしょうか。 例:人形町→浦和(普通だったら、これで買うと思います) わかりづらい部分があったら申し訳ないです。 ご回答お待ちしてます。 鉄道、列車、駅 新幹線は、あんなに厳しい管理されるのかをわかりやすく言うとしたらどう言えばいいですか?安全に走らすためですか?