理想気体における気体の法則、すなわちボイル・シャルルの法則を一般化した方程式。状態方程式の1つ。 一般的に実在気体にも近似的にこの法則を使うことができる。
参照：理想気体の状態方程式 - Wikipedia
のとき、比例定数(気体定数)を R として
PV = nRT
と表せる。
なお、R = 0.08206〔l・atm/(K・mol)〕 = 8.314×103〔l・Pa/(K・mol)〕 = 8.314〔J/(K・mol)〕 である(注：最右辺は〔m3・Pa〕 = 〔J〕を用いている)。
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この記事は私が「量子力学I (岩波書店)」「量子力学II (岩波書店)」を読んで分かりづらかった部分を補完していく内容の備忘録となっています。 冗長な部分はすっ飛ばして記事にしているので「量子力学I」を手元において本文を読むのがおすすめです。 それではさっそく始めましょう。 アインシュタインの縮約記法 一般相対性理論でもそうですが、これから添え字が大量に出てきてうざいのでアインシュタインの縮約記法をバンバン使っていきます。 ここで説明するのはめんどくさいのでこの記事の縮約記法の項目を読んでください。 mathlog.info 波動方程式 問題 $\alpha, 0<a, 0<\omega$ を…
本ブログの御訪問ありがとうございます。機械設計をやっていますT.surfと言います。 機械設計をやっている管理人が本記事で、以下をわかりやすく解説します。 【高校物理】気体の性質とモル数と状態方程式 ⇩本記事を以下の方におススメです⇩ 気体だけなんでモル数とか気体定数とか状態方程式とかあるの？ ⇩本記事を読むと以下が わかります⇩ 管理人T.surf 気体の性質は液体と固体とはあきらかに違う性質があります。 結論 気体の面白い性質 気体の状態方程式 温度についての補足 モル数とアボガドロ定数 気体定数 理想気体 状態方程式の利用上の注意 結論 物質の状態には 固体 液体 気体という３つの状態が…
某掲示板のガス資格に関するものを見た。 わりと法令、ふつうに手こずってる人がいてホッとした。 私の取引先の人なんて、法令なんて前日で大丈夫っすよ。とか、また今日も言ってた💦 そのくせ明日明後日は有給とって勉強三昧だそうだ。 検定受かった〇〇さんもまったくやってないって言ってましたよ。（前者の同僚） なんて… どんだけ法令なめてんだろう… ギリギリは近いとこいくけど、外したら思いっきり落とす… それが法令って感じがする。 それともヘタに間違ったことを覚えて、それにこだわった為に落とすんだろうか。 というわけで、私も法令にまた今日もとりかかる。 会社の休み時間に学識の計算問題などは問題見て頭の中で…
熱力学、特に熱機関（熱サイクル）の問題では、たくさんの物理量が登場し、さらには物理量同士の関係式もたくさん登場する（ボイル、シャルル、状態方程式、熱力学第一法則、モル比熱など）。そのため、実際に問題を見てみても様々な問われ方をして、様々な解き方がある。 しかし、整理して問題を眺めてみると、結局どの問題も似たようなことを聞かれていることが多い。 それゆえ、どのような問題でも対応しやすいように、あらかじめ熱機関の情報を グラフと後述の表の形にまとめてしまうことが得策であることが多い。（慣れてしまえば情報をまとめる時間はさほどかからず、問題の答えはまとめた情報の中にあることが多い。逆にこのルーティー…
「最後の統計学界の大御所」の一人で、2013年に亡くなったGeorge E. P. Box*1が残した格言 "All models are wrong; but some are useful"（全てのモデルは間違っている、だが中には役立つものもある）ですが、このブログでは過去に何度も紹介しているのでお馴染みという方も多いかと思います。 実際、5年前にもBoxの格言については独立した記事として取り上げており、ちょっとしたシミュレーションと共に「厳密ではないが有用なモデル」の話題を展開しています。ただ、今回の記事で僕が改めてBoxの格言を取り上げようと思った背景はまた別にあります。それが、広告マ…
ということで、事務連絡話題の性質を帰納することによって、知恵の話題の性質に迫ろうとするぞ！ということで、事務連絡の話題の性質を紹介する。 1 近時間軸（近いうちの出来事） 2 皆経験性（全員が経験しているorした内容）3 固有性（ひとによってその話題に対する持っている情報が違う） 4徳保有性（多少の難しさのある内容） （（くうう。いま重電したいのにケーブルがねえ！急げ！）） ということで、事務連絡の話題の性質を抜き出しました。例を見て検証しますと、テストの話題であれば、近いうちのテストの話をしますね。しかも、テストはみんなが経験しますし。それに、人によってテストに対する取り組み方や、解け具合も…
今回は東大院機械工学専攻平成31年材料力学Iを解説したいと思います。 ガバガバなところがあったり間違っているかもしれませんが解答の参考にしてください。 なお問題をそのまま載せるのは権利の都合上まずいと思うので載せません。 問題が欲しいという方はコメントするかtoriatama321@gmail.comに連絡してください。 問題を解くのに必要な知識 解答本文 (1)TA＝TBのときのエントロピー増加量を求める問題 (2)TA≠TBのときのエントロピー増加量を求める問題 (3)設問(2)のΔSが正であることを示す問題 (4)微視的な視点から式(1-1)を導出する問題 (5)微視的な視点から混合過程…
今回は東大院機械工学専攻2021年熱力学Iを解説したいと思います。 ガバガバなところがあったり間違っているかもしれませんが解答の参考にしてください。 なお問題をそのまま載せるのは権利の都合上まずいと思うので載せません。 問題が欲しいという方はコメントするかtoriatama321@gmail.comに連絡してください。 問題を解くのに必要な知識 解答本文 (1)エントロピー増加をもたらした過程を挙げる問題 (2)流入した質量と最終状態の気体の温度を求める問題 (別解)仮想的な容器を考える方法 (3)系で発生する熱量を求める問題 (4)等エントロピー変化の場合で流入した質量と最終状態の気体の温度…
今回は東大院機械工学専攻2020年熱力学Iを解説したいと思います。 ガバガバなところがあったり間違っているかもしれませんが解答の参考にしてください。 なお問題をそのまま載せるのは権利の都合上まずいと思うので載せません。 問題が欲しいという方はコメントするかtoriatama321@gmail.comに連絡してください。 問題を解くのに必要な知識 解答本文 (1)サイクルのp-V線図を描き各過程を記入する問題 (2)容積効率ηを求める問題 (3)1サイクルの作動に要する仕事を求める問題 (別解)仕事Wの求め方の別解 (4)圧縮機HPC入口での温度を求める問題 (5)pxおよびQを求める問題
前回はスプレー缶が（特に空になる瞬間に）冷えるという例から、気体の「圧力と温度」の関係（…と思いきや、何気にこれは「体積と温度」の方が正確でしたが）について見ていました。 そっから気体の状態方程式の話なんかもしていましたけど、まぁこれは高校の理論化学で一番特訓させられる範囲の話で、それなりにややっこしい計算も絡んでくる難所であり、特に深入りも不要と思いますが、一点だけ補足で触れておくと… 状態方程式は「PV=nRT」というやつでしたが、これはつまり、体積 (V)、気体の分子数 (n)、温度 (T)が決まれば、自動的に必ず圧力 (P)も1つの値に定まるということで… （まぁもちろん、別に圧力が未…
今回は東大院機械工学専攻2023年流体力学Iを解説したいと思います。 ガバガバなところがあったり間違っているかもしれませんが解答の参考にしてください。 なお問題をそのまま載せるのは権利の都合上まずいと思うので載せません。 問題が欲しいという方はコメントするかtoriatama321@gmail.comに連絡してください。 問題を解くのに必要な知識 解答本文 (1)質量保存則を用いる問題 (2)運動量保存則を用いる問題 (3)誘起される流速の向きを答える問題 (4)coを求める問題 (5)等エントロピー変化のときのcoを求める問題
大気の構造について 大気と放射 大気の熱力学 降水過程 一般知識についてはある程度網羅的に勉強を進めてきて，ようやく終えることができました。 ここからは私自身の理解度をチェックするための確認事項について記載しておきます。自分なりに分かりやすく説明ができなかったら理解したとは言い難いので，その点は弱点として復習です。 私の備忘録ですので，問題の出し方も抽象的ですが，必要であればご参考にしてください。特に回答などは準備していないので，その点ご承知おきください。 大気の構造について 地球型惑星と木星型惑星の大気組成とその成り立ちについて説明しなさい。 地球大気の組成を答えなさい。 金星と火星の大気組…
今回は東大院機械工学専攻平成30年熱力学の大問Iを解説したいと思います。 ガバガバなところがあったり間違っているかもしれませんが解答の参考にしてください。 なお問題をそのまま載せるのは権利の都合上まずいと思うので載せません。 問題が欲しいという方はコメントするかtoriatama321@gmail.comに連絡してください。 問題を解くのに必要な知識 解答本文 (1)断熱過程における関係式を導出する問題 (2)状態2の温度を求める問題 (3)状態2から状態3の変化で気体が得る熱量を求める問題 (4)状態3のエントロピーを求める問題 (5)オットーサイクルの熱効率を求める問題 (6)作動気体の種…
今回は東大院機械工学専攻平成29年熱力学の大問Iを解説したいと思います。 ガバガバなところがあったり間違っているかもしれませんが解答の参考にしてください。 なお問題をそのまま載せるのは権利の都合上まずいと思うので載せません。 問題が欲しいという方はコメントするかtoriatama321@gmail.comに連絡してください。 問題を解くのに必要な知識 解答本文 (1)理論上ありえないサイクルを選択する問題 (2)混合ガスの等エントロピー過程における関係式を証明する問題 (3)オットーサイクルの熱効率について考える問題 (4)電磁波のエネルギーを求める問題（統計力学） (参考①)Eを求める際に用…
今回は東大院機械工学専攻平成27年熱力学の大問Iを解説したいと思います。 ガバガバなところがあったり間違っているかもしれませんが解答の参考にしてください。 なお問題をそのまま載せるのは権利の都合上まずいと思うので載せません。 問題が欲しいという方はコメントするかtoriatama321@gmail.comに連絡してください。 問題を解くのに必要な知識 解答本文 (1)-1状態1および状態3における圧力を求める問題 (1)-2各過程における熱量と仕事および熱効率を求める問題 (参考）このサイクルの熱効率について (1)-3エントロピー変化を求める問題 (2)-1気液相変化ありの時のP-V線図を描…
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