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可逆過程について

redbeanの回答

  • redbean
  • ベストアンサー率38% (130/334)
回答No.1

可逆過程であることを証明するには、 関わりあったすべてのものも元に戻さ なければなりません。 水を凍らせるために、冷蔵庫が電力を 消費してしまいましたよね。凍らせ終 わった後に、冷蔵庫が自然に電気を 返してくれればいいのですが、そうは ならないので可逆の証明にはなって いません。 結論を言うと、これは非可逆過程です。 断熱壁でかこまれた部屋の中で勝手に 水が凍ることはありません。このような 経験的事実を以下のように表現したのが、 クラウジウスの原理といって、熱力学の 基礎原理です(これに対する証明は ありません。経験則です)。 「低温の物体から高温の物体へ熱を 移すだけで、他に何の変化ものこさない ようにすることはできない」 この原理から氷の融解が不可逆であること がつぎのように証明されます。 もし氷の融解が可逆であるのならば、水 を氷にして、そのとき使った道具(電力 等も含む)もすべて元の状態に戻すことが できる。水が冷えていく過程を考えると 低温の物体(水/氷)から高温の物体 (まわりの空気、床等)へ熱を移す過程 なので、これはクラウジウスの原理に反 している。 よって氷の融解を可逆とした前提が間違って いる。 こんなところでしょうか。

syunze
質問者

お礼

とてもわかりやすかったです。ありがとうございました。

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