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【高校物理】熱力学分野①　　　　　　　　　　　　　「気体の分子運動論」

マナ物理

教科書的には，熱力学は通常「比熱」や「熱容量」から入るのですが，
 𝑸＝𝒎𝒄𝜟𝑻 という公式の ”本当の” 意味を考えないまま
この式を使ってほしくないという思いが私にはあります。

この講義では，
いきなり「気体の分子運動論」，しかも「球形容器」から学びます。

注： 読者から「PDFファイルをつくってほしい」という要望がありました。
　　各項目の最後にPDFファイルのリンクを貼っておきました。
　　必要に応じてダウンロードしてください。


「気体の分子運動論 その１」
（過去問解説 横浜市立大学(1992年)）

通常は「比熱」や「熱容量」から入るのでしょうが，
「比熱」や「熱容量」は熱力学第１法則と密接にかかわっているので，
私は後に回した方がいいと考えています。
では，どこから学び始めればいいのか？ 
「気体の分子運動論」ですね。
後ほど述べますが，
容器の形状は(直方体や立方体ではなく)「球形」から学ぶのがいい
と思います。

上のつぶやきに「たかいはやと」さんが反応しました。
同じことを考えている人がいて，うれしかったです。


「気体の分子運動論 その２」
（過去問解説 金沢大学）

「直方体」です。ある面に注目をして，
その面が気体分子１個から受ける力積 → 時間ｔで受ける力積 → 全分子から受ける力 → その面が受ける圧力
という展開です。誘導にのって解き切ってください。

この問題から発展させて「熱力学第１法則」を導出しておきました。
この導出はほとんどの参考書に載っていません。
なんとなく登場して，なんとなく使い始めるのです。
しかし，この法則の重要性を考えると，それではダメだと思うのです。
「『熱』とは何か？」について考える機会を逃してしまっているのです。


「気体の分子運動論 再び」

絶対温度を導出するのではなく，
問題文に与えられているパターンの問題です。
少し違和感がありますが，まずは与えられた式を立ててみてください。


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