よい子の低学年向け数学広場

 


 

熱力学とは、物質の熱的な性質や熱現象といった熱力学体系をマクロな現象論的立場から扱い、かつ説明するための経験則に基づいた論理体系の学問です。
力学や電磁気学と並んで古典物理学の中で重要な位置を占めています。
このチャプターでは熱力学分野において主に微分方程式を中心に使用した内容を取り扱います。

 

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熱力学記事一覧

状態方程式

この状態方程式はという三つの変数によって記述されます。経験的に、上記の式を見てもわかるように、三つのうちの二つさえ決まってしまえば残り一つの量が決まってしまいます。【例】これらは、と表すことがあります。より、の三つのうちの二つが独立する場合 フックの法則※体積弾性率でここで(=...

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マックスウェルの速度分布関数

上の図のような直径4rある円筒の領域を考えます。一番下の<v>はこの速度での距離ということを示しています。他の粒子は静止しているとすると左端の速度<v>で矢印の方向に移動する直径2rの粒子が他の粒子と衝突する毎秒あたりの回数は、※は円筒の体積。は個数密度衝突から次の衝突までに進める距離の平均値を考え...

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固体原子の熱振動

原子どうしが規則正しく配置されている固体原子においての運動(熱振動)について考察します。ある固体内の原子の数がN個あるとすればx、y、z方向それぞれを考慮すれば合計で3N個の振動子があると考えることが出来ます。ある振動子について、その平衡における運動エネルギーと、そして位置エネルギーを求めてみてそれ...

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マックスウェルの関係式

熱力学の第一法則よりエントロピーの式よりとなり独立変数がSとVの形になります。この全微分式においてさらにVとSのそれぞれに偏微分を施します。これらを使って次のように手を加えます。 つぎのような関係式が得られます。(1)エンタルピーHの関係式まずエンタルピーの式について全微分を施します。ここでの式...

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