Question

たけ

物理熱力学の問題です。解説お願いします。

問題1:粒子数N が変化する場合、ギプスの自由エネルギーG= G(T, P) のみ
G= Nμ(T, P)
という、N依存性をT,P依存性と分離する形で表現することができる。
一方、他の熱力学ポテンシャルについては
U= Nu(S, V),
という形には分離できない。その理由を説明せよ。
H= Nh(S, P),
F=Nf(T,V)
問題2:以下の過程におけるエントロピー変化を求めることでその過程が可逆か不可逆か確認せよ。
(A) nモルの理想気体を温度Tの熱源に接触させて、全体の温度を一定に保ったままで体積を
準静的にVからV½に変化させた。この時の理想気体と熱源を合わせた孤立系のエントロ
ピー変化を求めることで、この過程が可逆であることを確認せよ。
(B)温度 T,とTz の二つの物体(ここでT」<T;)を短時間接触させたところ、AQ の熱が移動
した。この過程に伴うそれぞれの物体のエントロピーの変化を求め、その和が正であるこ
とから、熱伝導現象は不可逆であることを示せ。