• ベストアンサー

エントロピーについて

初期温度T1、質量M1、比熱c1の物質が初期温度T2、質量M2、比熱c2の物質と熱的に接触している場合、2つの物質は熱的に遮断されていてT2>T1であるとき、熱平こうに達したときのエントロピーの変化を求めるとき、最初に熱へいこうに達したときの温度は出せたのですが、それからどうやれば求まるのでしょう? お願いします。

  • tess
  • お礼率29% (207/694)

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • brogie
  • ベストアンサー率33% (131/392)
回答No.1

混合後の温度をTmとして、 ΔS1=∫(T1~Tm)dQ/T=∫(T1~Tm)c1M1dT/T=c1M1log(Tm/T1) ΔS2=∫(T2~Tm)dQ/T=∫(T2~Tm)c2M2dT/T=c2M2log(Tm/T2) 求めるエントロピーの増加はその和です。Tmはあなたが求めた値を代入して下さい。

tess
質問者

お礼

ありがとうございます!やってみます。 熱力ってあまりいい本がなくて苦戦しています。助かりました。

関連するQ&A

  • エントロピーの問題についての質問です。

    エントロピーの問題についての質問です。 比熱の温度依存性がC(T)と表される物質がある。温度をT1からTまで上昇させたときの物質のエントロピー変化ΔSをもとめよ。どなたかわかる方解答を教えてください。 よろしくお願いいたします。

  • エントロピーについて

    エントロピーの概念がまずわからないので教えていただきたい。 あと、参考書のこの問題がわかりません 熱容量Cが同じで温度がT1,T2(T1>T2)の二つの物体を接触させたあと、やがて平衡温度T0に達した。二つの物体を接触させる。前後のエントロピーS変化を求めエントロピーがぞうだいすることを求めなさい。 教えていただきたい。

  • 等圧変化でのエントロピー変化

    初歩的な質問で申し訳ありません。 圧力C1、温度T2、気体定数R、質量mに熱量Qを加えたときの理想気体のエントロピー変化を求める問題なのですが、計算した結果ds=ClogT2/T1(Cは低圧比熱)となったのですが、変化後の温度T2が出せないのでどうしても答えが分かりません。 どうしたらよいのでしょうか?

  • エントロピー変化

    エントロピー変化についての質問です。 問:温度90℃、質量4kgのアルミニウム片(比熱0.90kJ/(kg・K))を20℃、30kgの水に入れた。容器は断熱されていて熱容量が無視できる。平衡状態の温度とそれまでのエントロピー変化を求めよ。 答:t=21.94895592...≒21.9℃   ΔS=0.065kJ/K 平衡状態の温度は求められたんですが、エントロピー変化については方針すらたちません。 また、熱力学についての参考書でお勧めのものがあれば教えてください!

  • エントロピーについて

    物体Aの熱容量をC、物体Bの熱容量を2C(Cは定数)とし、 最初の物体Aの温度は4T、物体Bの温度はT この両物体を下界から熱的に遮断し、接触をさせると最終的に熱平衡状態になる。 このときの両物体の温度をTeとする。この過程を過程1とし、過程1におけるエントロピー変化⊿Sを求めることを考える。 (1)Teを求めよ (2)両物体の始状態、終状態が過程1と同じになる準静的可逆過程として次の過程2を考える。 過程2 両物体を接触させず、物体Aを熱源(下界)に接触させ、熱源の温度を4TからTeまで準静的に変化させながら熱を奪い取る。物体Bも熱源に接触させ、熱源の温度をTからTeまで準静的に変化させながら熱を与える この過程2における物体A、物体Bのそれぞれのエントロピー変化、及び、全体のエントロピー変化(物体A,Bのエントロピー変化の合計)を求めよ。 (3)過程2における全体のエントロピー変化が過程1の⊿Sに等しいことを言葉で簡潔に説明せよ。ただし、「状態量」という言葉を用いること (4)過程1においてエントロピーは増大するか、減少するか、(2)の結果から判定せよ。また、その増減はなんという法則を整合しているか。その法則名およびその法則の内容を簡潔に述べよ。 これらの問題で、(1)、(2)は解けました (1)Te = (4+1) / 2 (2)⊿S(A) = ∫[Ta~Te]δQ / T = ∫CdT / T = Clog(Te/Ta) ⊿S(B) = ∫[Tb~Te]δQ / T = ∫2CdT / T = 2Clog(Te/Tb) ⊿S(A)+⊿(B) = C ( log(Te/Ta) + 2log(Te/Tb) ) Teについては、正解している自信はないのですが…… (3)(4)がまったくわかりません。 解説をお願いします。

  • 熱力学:エントロピーの計算問題

    「質量100g,温度100℃のアルミニウム塊(比熱0.9J/g・K)を質量100g,温度15℃の水(比熱4.2J/g・K)に入れたとき、アルミニウムのエントロピーの変化を求めよ」という問題です。 まず、平衡温度をtとおくと0.9(100-t)=4.2(t-15)よりt=30℃ 次に、エントロピーの変化 dS=∫d'Q/T =∫(100g×0.9J/g・K)dT/T =90J/K×log(303/373) =-8.12 となると思うのですが、解答ではlogの中身をセ氏温度のまま計算しています。物理の計算では基本的にケルビン温度に直すものだと思っているのですが、エントロピーの計算ではセ氏温度のままやるものなのでしょうか?

  • 比熱の実験

    Al Cu Fe の三つの比熱を求める実験をしました。 これらを熱湯にいれて熱平衡にし、水にいれてその温度の変化を10秒ごとに計りました。 最高温度をt2とし、熱湯の初期温度をt0,水の初期温度をt1,水の質量をM、容器等の質量をm0,容器等の比熱をc0としたとき c(比熱)=(M+m0c0)(t2-t1)/m(t0-t2) で比熱を出すという実験をしました。 報告事項 1なぜ高温金属を入れた後の水温変化を測定し最高温度をt2としたのか説明せよ。 2比熱の測定値は教科書の値(正しい比熱の値とかんがえてください)と必ずしも一致しないが、その原因と考えられる理由をあげよ。 この報告事項が分からずにいます。 1 は最高温度をより正確に測るため 2の理由は全くわかりません。 どなたかアドバイス・回答をください。 よろしくお願いします。

  • 物理の問題です

    速さvで物体が壁に衝突する。衝突によって、壁は元の位置から動かないものとする。また、衝突後、物体と壁は接触したまま動かないものとする。 この時、物体と壁が熱平衡に至ったときの温度Tを求めよ。 ただし、物体の質量、比熱、衝突前の温度をそれぞれm₁、c₁、t₁とする。また、壁の質量、比熱、衝突前の温度をそれぞれm₂、c₂、t₂とする。 なお、物体と壁を一つの系と考えればこの系に出入りする熱と仕事はないとする。 この問題がわかりません。 教えてください。

  • 高校物理

    80℃に熱した100gの金属の容器に、15℃の水を200g入れて熱平衡になったとき、水の温度はいくらか。ただし、熱は容器と水の間だけを移動するものとし、金属の比熱を0.50j/(g*k)水の比熱を4.2j/(g*k)とする。 という問題です。 熱平衡のときの温度はt度とすると。 Q1=Q2 C1m1(80-t)=C2m2(t-15) (C1:金属の比熱、m1:金属の質量、C2:水の比熱、m2:水の質量) という式が立てましたが、 解くと、t=18.7(℃)になりましたが、正解は22(℃)ですが。。。。。 誰かが教えてくださいませんか? お願い致します。。。。

  • エントロピーについて(熱力学)

    「熱容量がCの2つの等しい物体がT1、T2で、これらを接触させて温度を等しくしたときのエントロピーの変化をもとめよ。また、不可逆変化であることを示せ。」 という問題なのですが ΔS=Clog(T1+T2)^2 / 4T1T2 までは分かるのですが 解答を見ると (T1+T2)^2 - 4T1T2 = (T1-T2)^2 > 0 であるからΔS > 0 よって不可逆変化。 と書いていました。 (T1+T2)^2 - 4T1T2 なぜ引き算がでてくるのかが分かりません。 物理というより数学の質問ですがよろしくお願いします。