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エンタルピーを簡単に解説して下さい

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お礼率 33% (5/15)

ボイラー1級試験問題にエンタルピーと言う言葉が出てきました。昔聞いたことがあるのですが、どなたか簡単に解説していただけませんでしょうか。
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質問者が選んだベストアンサー

  • 回答No.4
レベル10

ベストアンサー率 54% (86/158)

先の回答に追加です。
エントロピーは質問に入っていなかったので、簡単に済ませてしまいましたが、わかりやすくするために。
ある容器の中に100度の水と0度の水が等量ずつ入っていて混ざり合っていないものとします。容器外とは熱の出入りが全くないものとします。
十分に時間をおけば容器の中の水は完全に混ざり合って50度の水となります。この時、外部と熱の出入りはおきていませんので、容器の中の水のエンタルピー自体は最初と最後で変わりません。これは熱力学第1法則「エネルギー保存の法則」です。
つぎに、エネルギーの質について考えてみます。100度と0度の水が等量ずつあれば、両者の温度差を利用して、発電したり物を動かしたりといった仕事ができます。つまり、熱以外のエネルギーに変えることができます。しかし、50度の均一な水しかないとすればそこから別のエネルギーをとりだすことは出来ません。
また100度と0度に水があり、外部から熱の出入りが無かったとすれば、自然に混ざり合って50度の水になります。しかし、50度の水が自然に0度と100度の水に分離することはありません。
このとき、最初の100度と0度の水が混じり合っていない状態をエントロピー0、最後の50度の均一な水をエントロピー極大と仮定します。そして変化の方向性として系のエントロピーは増大する方向に動き、エントロピーは減少することはありません(熱力学第2法則)。エントロピーの正式な計算法は先のURLを。
 
お礼コメント
rabio

お礼率 33% (5/15)

何となく理解できたような、出来ないようなきがしますが、何度も読んで理解しようと思います。

物理化学は良い成績だったのですが、大学を卒業して幾年月、使わない学問は頭の中から光の速度よりも早く抜けて行くみたいです。
投稿日時 - 0000-00-00 00:00:00
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  • 回答No.2
レベル10

ベストアンサー率 54% (86/158)

エンタルピーの日本語訳は「熱含量」ともいいます。ある密閉容器の中に気体物質が入っているときに、外部から熱量qジュールが加えられると、体積が変わらなければ、温度が上がります。ここまでは、熱量の世界で計算できます。しかし、体積の変わりうる容器であれば、温度とともに体積も膨張することになります。加えた熱量は気体物質の温度変化だけでなく体積膨張という仕事にも使われたことになります。そうすると計算がややこしくなるの ...続きを読む
エンタルピーの日本語訳は「熱含量」ともいいます。ある密閉容器の中に気体物質が入っているときに、外部から熱量qジュールが加えられると、体積が変わらなければ、温度が上がります。ここまでは、熱量の世界で計算できます。しかし、体積の変わりうる容器であれば、温度とともに体積も膨張することになります。加えた熱量は気体物質の温度変化だけでなく体積膨張という仕事にも使われたことになります。そうすると計算がややこしくなるので、体積も気体の有する熱量も状態量であることにしてしまおうということです。密閉容器中の気体物質は外部から加えられたqジュール分だけエンタルピーが増加したと表現します。また、内部で化学反応などがおこり、熱が外部に流れ出したとすれば、その分だけ容器内物質のエンタルピーは減少します。
 エントロピーは「熱が低温から高温に流れる」など実際には起こり得ない不可逆的反応を論じるために導入された概念で、エンタルピーとは別物です。
一応、以下に参考ページを


  • 回答No.3
レベル12

ベストアンサー率 37% (260/696)

rabioさん、大変失礼しました。 DESTINYさん、的確なご指摘有難うございました。
rabioさん、大変失礼しました。

DESTINYさん、的確なご指摘有難うございました。
  • 回答No.1
レベル12

ベストアンサー率 37% (260/696)

例えば熱エネルギーを考えた場合、0℃の環境上で100℃の水1リットルと1℃の水100リットルのエネルギー量は一緒ですよね。 でもどちらが使いやすいかと言うと100℃の水のエネルギーの方が使いやすいですよね。 また、塩1kgと砂糖1kgを考えた場合、それぞれ別々の袋に入っている場合と塩と砂糖が混ざった状態で2kgある場合とは別々になっている方が使い勝手が良いですよね。 また、別々の塩と砂糖を混ぜ合わ ...続きを読む
例えば熱エネルギーを考えた場合、0℃の環境上で100℃の水1リットルと1℃の水100リットルのエネルギー量は一緒ですよね。 でもどちらが使いやすいかと言うと100℃の水のエネルギーの方が使いやすいですよね。

また、塩1kgと砂糖1kgを考えた場合、それぞれ別々の袋に入っている場合と塩と砂糖が混ざった状態で2kgある場合とは別々になっている方が使い勝手が良いですよね。
また、別々の塩と砂糖を混ぜ合わせ2kgの混合物を作るのは簡単ですが、塩と砂糖が混ざった混合物から塩と砂糖それぞれ1kgを作るのは大変な作業ですよね。
この、大変さ(?)つまり片よりの大きさの事をエンタルピー(エントロピー)と言います。

1000万円持っている人が1万円貰った時のうれしさと1000円しか持っていない人が1万円貰った時のうれしさの大きさは勿論1000円しか持っていない人の方が大きいですよね。でも与えるエネルギー量(この場合は1万円)は同じですよね。 これもエントロピーの違いで説明できます。

以上、講談社発行のBlue Backs「マックスウェルの悪魔」からの要約でした。
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