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熱量
Q = mc(T2 - T1)
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Q：熱量 [ cal ] or [J]
m：質量 [g] or [kg]
c:比熱 [cal/(g・K)] or [J/(kg・K)]
T1 , T2: 温度 [K] or [℃]
仕事と熱量
W = JQ
• W : 仕事 [J]
• Q : 熱量 [cal]
• J : 熱の仕事当量 (=4.2 [J/cal] )
状態方程式
pV = nRT
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p : 圧力 [Pa]
V : 体積 [m3]
n : モル数 [mol]
R : 気体定数 (=8.3) [J/(mol・K)]
T : 温度 [K]
熱力学第一法則
dE = dQ + dW
• dE : 内部エネルギー変化 [J]
• δQ : 熱量変化 [J]
• δW : 仕事変化 [J]
エントロピー
dQ
dS =
T
• dS : エントロピー変化 [J/K]
• δQ : 熱量変化 [J]
• T : 温度 [K]
比熱比
• Cp : 定圧比熱 [cal/(g・K)]
• Cv : 定積比熱 [cal/(g・K)]
閉じた系における理想気体の
定圧変化
V2 T2
=
V1 T1
Q = nc p (T2 - T1 )
W = - p(V2 - V1 ) = - nR(T2 - T1 )
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V: 体積 [m3]
T: 温度 [K]
p: 圧力 [Pa]
cp: 定圧比熱 [cal/(g・K)] or [J/(kmol・K)]
n: モル数 [mol]
R: 気体常数 (=8.3) [J/(mol・K)]
Q: 状態1から2に変化させるのに加えた熱量 [cal] or [J] 正の値：外
部から内部の流体に加熱，負の値：内部の流体から外部へ放熱
• W: 仕事 [J] 正の値：外部から流体になされた仕事，負の値：流体
が外部にした仕事
閉じた系における理想気体の
定容変化
p2 T2
=
p1 T1
Q = E = ncv (T2 - T1 )
W =0
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V: 体積 [m3]
T: 温度 [K]
p: 圧力 [Pa]
cv: 定積比熱 [cal/(g・K)] or [J/(kmol・K)]
n: モル数 [mol]
R: 気体常数 (=8.3) [J/(mol・K)]
Q: 状態1から2に変化させるのに加えた熱量 [cal] or [J] 正の値：外部から
内部の流体に加熱，負の値：内部の流体から外部へ放熱
E: 内部エネルギー [J]
W: 仕事 [J] 体積変化がないので仕事＝０
閉じた系における理想気体の
等温変化
p2 V2
=
p1 V1
Q =W
V
p2
W = nRT1 ln( 2 ) = pV
ln(
)
1 1
V1
p1
• V: 体積 [m3]
T: 温度 [K]
p: 圧力 [Pa]
• n: モル数 [mol]
R: 気体常数 (=8.3) [J/(mol・K)]
• Q: 状態1から2に変化させるのに加えた熱量 [cal] or [J] 正の値：外
部から内部の流体に加熱，負の値：内部の流体から外部へ放熱
• W: 仕事 [J] 正の値：外部から流体になされた仕事，負の値：流体
が外部にした仕事
閉じた系における理想気体の
断熱変化
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V: 体積 [m3]
T: 温度 [K]
p: 圧力 [Pa]
n: モル数 [mol]
R: 気体常数 (=8.3) [J/(mol・K)]
g: 比熱比
Q: 状態1から2に変化させるのに加えた熱量 [cal] or [J] 正の値：外部から
内部の流体に加熱，負の値：内部の流体から外部へ放熱
E: 内部エネルギー [J]
W: 仕事 [J] 正の値：外部から流体になされた仕事，負の値：流体が外部
にした仕事