生態、がメインコンテンツです。雑記”具体例でみる熱力学4/蒸気圧で仕事を取り出す方法”という記事で、溶液から水を蒸発させ、その水蒸気を水にする過程を可逆的に行う計算をしました。そのとき、後の説明の都合と、積分を使うと読まれないのではないかと思ったので、少し乱暴な近似計算をしました。確認したい人もいるかもしれないので、もう少し正確に計算する方法を書き残しておきます。計算の前提は下記の2点です。すれば、溶液の蒸気圧Psは以下の式に従うというものです。Ps=Pw(1-χ)ということで早速計算に移りましょう。計算まず溶液中の水を水蒸気に変える場合の仕事Wを計算しましょう。仕事は取り出す方をプラスになるように表記します。気化した水蒸気の体積をVとすると、W=PsV次に溶液と水蒸気の間に仕切りを入れて押していきます。なるまで、水蒸気は凝縮しません。水蒸気が凝縮し始めるときの体積をV’とすると、PsV=Pw=nRTnは水蒸気のモル数、Rは気体定数、Tは絶対温度です。水蒸気の体積をVからV’に圧縮するときに必要な仕事は、圧力PをVからV’まで積分してやれば求まります。P=nRT/vなのでこの時の仕事W’は、W’=nRTln(V’/V)となります。Psに逆らってV’→0にするときの仕事W”はW”=-PwV’ここで、水蒸気のモル数nは同じなので、PsV=PwV’より、W+W”=PsV-PwV’=0になるので、W’のみを考えればいいことになります。nRTln(1-χ)”で表されます。取り出した仕事はマイナスになります。このサイトでは、できるだけ数式は使わないようにしたいと考えています。管理人が根っからの理系人間なので「理系人」と名付けました。クラウジウスの定理エネルギー保存則とは何か?熱力学第一法則を理解するために必要なこと。研究開発業務をしてる会社員。普通の理系人間として、科学者とは違う目線で科学の話題を提供します。メールフォーム少し軽めのネタを扱うブログを新しく立ち上げました。よければ、そちらもみてやってください。