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熱力学関数
jamf0421の回答
- jamf0421
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No.２様の回答をみてご質問の意味にようやく気付きました。既成概念にとらわれて理解できませんで検討はずれなコメントで失礼しました。 要するに、Uの完全微分を dU=(∂U/∂T)vdT+(∂U/∂V)tdV （v, tはそれぞれV、T一定の意味） と書けるのに、なぜSとVを変数にとらないと熱力学ポテンシャルにならないか、という意味ですね。 私の理解（といっても教わった話に過ぎませんが）は、熱力学ポテンシャルは特定の変数の組に対して不可逆過程発生の尺度となる、というものです。 dS=dQ/T（可逆）、dS>dQ/T(不可逆）で dS=dQ/T + dQ'/T (1) と書いてdQ'を非補正熱とClausiusが呼んだことはご承知ですね。 dQ'は非補正熱といっても外界から熱が来た、とか外界へ流れたとかではなく、系内の不可逆過程により生ずるので、”熱”でなくてもよいものです。 以上より閉鎖系での変化では dU+pdV=TdS-dQ' となります。ここでS, Vが一定ならば、 dQ'=-dU>0 従って、SとV一定条件での不可逆変化がエントロピー増大が内部エネルギーの減少に一致します。逆に内部エネルギーが一定である限り、不可逆変化は起こっていないということです。ですからUはS, Vに関する熱力学ポテンシャルとなります。同じことはS, pならHに、T, VならFに、T, pならGにいえます。
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