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断熱膨張の気体分子運動論

 断熱膨張では [気体が外に対してした仕事]=−[内部エネルギーの減少分] となる。
このことを気体分子運動論で証明する。

[証明]







[証明終わり]

[補足説明]
 ここでの議論は、単原子分子の気体で、気体分子間に分子間力の様なものが働かない、いわゆる“理想気体”についての説明である事に注意してください。
 実在気体の様に2原子分子、3原子分子、・・・を構成する場合には、それらの気体が外部にする仕事によって失うエネルギーは、分子の回転のエネルギーや分子内振動のエネルギーの変化も関係します。さらに、分子間に分子間力が働く場合には気体分子のポテンシャルエネルギーの変化も関係します。
 それらのエネルギー形態の変化をすべて含めたものがも内部エネルギーの変化ですから、実在の気体についての議論は上記の様に単純には行きません。

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