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理想気体の場合、内部エネルギーとエンタルピーは温度だけの関数である。 という...

sak********さん

2014/2/2510:18:43

理想気体の場合、内部エネルギーとエンタルピーは温度だけの関数である。
ということなのですが、
Q=ΔU+W(熱力学の第一法則)から変形すると
内部エネルギーはW=pΔVゆえに圧力や体積に依存すると思えてしまいます。

おそらく考え方が違うのだと思うのですが。

考え方を教えてください。初心者の初歩的な質問ですみません。よろしくお願いします。

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ベストアンサーに選ばれた回答

qaw********さん

2014/2/2513:37:43

内部エネルギー U の自然な変数は (S, V, N) であり,仰る通り単原子分子理想気体の場合は体積 V の 2/3 乗に反比例します.
ところが,
T = ∂U(S, V, N)/∂S
を S について解き,エントロピー S の代わりに温度 T を用いて U を表すと
U(T, V, N) = (3/2)NkT
のように温度 T (と粒子数 N) だけの関数となります.そういう意味で「内部エネルギーは温度だけの関数である」などと言うわけです.

エンタルピー H = H(S, p, N) も同様です.変数を (T, p, N) とすれば,理想気体の場合には ∂H(T, p, N)/∂p = 0 となるため,「エンタルピーは温度だけの関数である」と言います.

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