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定圧過程 : ウィキペディア日本語版
定圧過程[ていあつかてい]

定圧過程英語:isobaric process)とは気体液体などの圧力一定の条件の下にある状態から別の状態へと移行させる準静的過程である。
== 定積モル比熱と定圧モル比熱の関係 ==

理想気体を状態Aから状態Bに移行させる定積過程を考える。熱力学第一法則より
:
\begin
\Delta U=Q-W
\end

ここでΔUは系の内部エネルギーの変化、Qは系に与えられた熱量、Wは系が外にした仕事である。
定圧過程では圧力が一定なので
:
\begin
W=F\Delta x=PS\Delta x=P\Delta V
\end

が成り立つ。
従って熱力学第一法則の式は
:
\begin
\Delta U=Q-P\Delta V
\end

となるので熱量Qは
:
\begin
Q=\Delta U + P\Delta V
\end

と表される。
ここで、定圧過程におけるモル比熱定圧モル比熱と名付け、c_Pとすると比熱の定義より
:
\begin
Q=nC_P \Delta T
\end

となる。従って
:
\begin
nC_P\Delta T=\Delta U + P\Delta V
\end

ここで理想気体の状態方程式より
:
\begin
(P+\Delta P)(V+\Delta V)=nR(T+\Delta T)
\end

が成り立つ。定圧過程では\Delta P=0なので、上の式を整理すると
:
\begin
P\Delta V=nR\Delta T
\end

となる。また定積モル比熱c_Vを用いるとΔUは
:
\begin
\Delta U=nC_V\Delta T
\end

となる。これらを先に求めた式に代入すると
:
\begin
nC_P\Delta T=nC_V\Delta T + nR\Delta T
\end

従って定圧モル比熱と定積モル比熱の間には次の関係が成立する。
:
\begin
C_P=C_V + R
\end

この関係をマイヤーの法則という。

抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア(Wikipedia)
ウィキペディアで「定圧過程」の詳細全文を読む



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