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■ちょっとした物理の質問はここに書いてね225■
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0001ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/04/29(日) 23:07:27.95ID:PxoyS+4h
★荒らし厳禁、煽りは黙殺
★書き込む前に   >>2   の注意事項を読んでね
★数式の書き方(参考)はこちら   >>3-5   (予備リンク:   >>2-10    )
===質問者へ===
重要 【 丸 投 げ 禁 止 】


・質問する前に
1. 教科書や参考書をよく読む
2.
http://www.google.com/
  などの検索サイトを利用し、各自で調べる
3. 学生は自分の学年、物理科目の履修具合を書く
4. 宿題を聞くときは、どこまでやってみてどこが分からないのかを書く
5. 投稿する前に、ちゃんと質問が意味の通る日本語か推敲する、曖昧な質問文には曖昧な回答しか返せない
・「力」「エネルギー」「仕事」のような単語は物理では意味がはっきり定義された言葉です、むやみに使うと混乱の元
・質問に対する回答には返答してね、感謝だけでなく「分からん」とかダメOK
・質問するときはage&ID表示推奨
・高度すぎる質問には住人は回答できないかもしれないけれど、了承の上での質問なら大歓迎

===回答者へ===
・丸投げは専用スレに誘導
・不快な質問は無視、構った方が負け
・質問者の理解度に応じた適切な回答をよろしく
・単発質問スレを発見したらこのスレッドへの誘導をよろしくね
・逆に議論が深まりそうなら新スレ立てて移動するのもあり
・板違いの質問は適切な板に誘導を
・不適切な回答は適宜訂正、名回答は素直に賞賛

前スレ
■ちょっとした物理の質問はここに書いてね224■
https://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1521904578/
0035ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 00:47:10.25ID:???
あなたが理解できるかどうかは最悪どうでもいいとして、田崎さんの本に載ってるかだけ教えてもらえますか?
0038ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 01:53:13.73ID:y00tGw7D
>>16
>>29
浸透圧は平衡状態ではなくて準静過程なのね。
最後の答えにはなっていないんだけれど、溶液1と純溶媒2の間の半透膜を
少し動かすとする。基本に戻ると、
dU=TdS-(p1-p2)dV1+ΣμidNiだわね? 外から仮想仕事d’W=(p1-p2)dV1
を加える。これはゼロではないね。
dU=TdS-(p1-p2)dV1+μ1dN1-μ2dN1となる。
問題はdU-TdSの評価だよね? 壁を動かしたことで熱が発生するかな?
したとしたら、どうなるの? よく考えてね。
0039ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 08:35:43.33ID:???
>>38
準平衡状態である、とかの間違えですか?
平衡に達しますよね、明らかに

後半はよくわかりません
教えてください
0041ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 11:26:22.67ID:zc6ZXYKe
抵抗Aに流れる電流は電圧÷合成抵抗であってますか?

https://i.imgur.com/AeSzJaD.jpg
0042ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 11:49:40.56ID:WH3WA4RJ
このグラフの全ての気体が交わっているところは縦軸1、横軸0になってるが、なぜ圧力は1.0×15^5なのかという質問に対して私は以下のように答えましたが解釈はあっていますか?

https://i.imgur.com/Btg4hEu.jpg

P=0(横軸)ならPV/RT=0(縦軸)になるが気体分子がある以上は厳密な圧力0というのは実現できない
だからPは0<Pが定義域みたいなもの

横軸のメモリは200×10^5Pa単位なのでほぼ0はうまく表示できないが、1×10^5Paのときには実験や計算結果としてPV/RTがほぼ1だったということ
Pを可能な限り小さくしていったらPV/RTは更に1に近付いたと考えて良い
0046ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 12:58:58.82ID:???
圧力を外からかける場合はわかりました
この場合、内部の体積変化も0なので、dV=0なので大丈夫です

>>29
U字管の液体の体積が自発的に変わる場合についてよろしくお願いします

>>38
の平衡状態ではなく準静的過程というのもおそらくこういうことでしょうね
体積変化により液体の重さによる圧力が変わらない限り、圧力が自発的に増えることはないですからね
0048ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 13:33:28.46ID:???
>>39
>>43
>>46
ある状態に達しているときに、その条件で平衡しているというのか、例えば、ある濃度の
溶液の左端に半透膜を置いて、真ん中までそれを動かし真ん中まで、その平衡状態に
至ったとするのもOK、二通りの解釈が可能。過程を解釈するときは後者。

さて、半透膜に違った溶液と純溶媒を何の圧力差・重力もかけずにおいたら、普通は
溶液のほうに、すべて溶媒が移動して均一な溶液になって終了するのが本来の平衡状態。
そうならないのが浸透圧。
0049ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 13:35:43.19ID:???
>>48
本来の平衡出ない場合でも、平衡になっていて、その平衡条件は自由エネルギーで記述されます
>>29はどこがおかしいんですか?
0050ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 13:48:24.30ID:???
>>48の続き、
では平衡状態でどこに至るかの問題。状態の数=エントロピーSが最大
→dS=0の点に至る。
dU=TdS-pdV+Σμi・dNi
から、dS=(1/T)dU+(p/T)dV-(1/T)Σμi・dNi
これはどんな系でも成立する等式。

次に、教科書にある普通に大気圧下で片方に重りか、水中で圧力をかけることを
考える。系1と系2についてそれぞれ考えるときに、dV1≠dV2、つまり、系の全体が
等積でないことがp1, p2に差が出ることの一番の原因。dUiとdNiは保存される。

じゃ、完全に系全体を等積状態にして、半透膜で仕切った一つ部屋に溶質を入れたら
さて、そのおつりはどこに出るかな?
0051ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 13:52:58.08ID:???
>>49
ちょっとタイプミスがあるけれど、こういうことでしょ?
全体をがっちりとした体積一定のシリンダーに入れて、移動する半透膜で仕切り、
片方に溶質を入れたらどうなるかな??
0052ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 14:01:11.09ID:???
>>50
外のエントロピーのやり取りは考えないんですか?

あと、後半の設定がよくわかりません
詳しくお願いします

>>51
半透膜が1の方に完全に移動しきる、ですか?
0053ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 14:50:03.23ID:???
>>52
どっちがどっちでも、OK
dS1=(1/T)dU1+(p1/T)dV1-(1/T)μ1・dN1
dS2=(1/T)dU2+(p2/T)dV2-(1/T)μ2・dN2
可算性から
dS=(1/T)(dU1+dU2)+(1/T)(p1dV1+p2dV2)-(1/T)(μ1・dN1+μ2・dN2)
dU1=-dU2、dN1=-dN2なので、
dS=(p1/T)dV1+(p2/T)dV2-(1/T)(μ1・dN1+μ2・dN2)
μ1=μ2、p1dV1+p2dV2=0がdS=0の条件。
系全体のSは変化しても、dS=0がSの最大条件じゃないかな?

>> 半透膜が1の方に完全に移動しきる、ですか?
このdSの計算は系の条件を無視して成り立つ話だから、完全に移動しきると言う状況は
dS=0が?
0056ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 15:14:31.08ID:???
>>55
等温条件にしてあるから、当然熱d'Q=TdSは出入りするよね。それでもSが最大になる
ところで熱平衡になるんじゃなかったけ?
0058ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 15:29:57.22ID:???
変化は別に最大でなくてもいいんですかね
ΔS_total=ΔS-(ΔU-W)/T=(TΔS-ΔU+W)/T≧0
W≧ΔF
体積一定なら、0≧ΔFで、Fが最小のときに平衡になる

でも今回は体積一定じゃないんですよね、よくわからないですけど
液体だから体積に変化はないと思います
変化するんですか?
0059ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 15:40:16.57ID:???
>>57
周辺のエントロピーは熱浴として計算に入れないわけだ。
何が起こっても温度や圧力が変化しないのが熱浴だね。
0061ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 20:44:16.73ID:???
本当にもう嫌だ・・・・・。
無になってもう二度と有になりたくない・・・・・。
自殺しても無駄かな?
0063ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 22:18:31.11ID:???
>>60
標準状態でコップに水が入れてあります。
25℃1気圧の水のままでも、0℃の氷と100℃の水に分かれてても、エネルギー保存則
としてはどっちでも良いです。問題ありません。でもどっちの確率が高いか、計算すると
25℃で均一の水の方が確率が高いです。エントロピーが最大、dS=0の状態です。
外界と熱やらエントロピーのやりとりをしてもらって結構です。でもこの状態が一番
確率が高いです、ということだったよね。
0064ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 22:24:57.66ID:???
今真面目に回答してくれてる、>>63の人、もうすぐ追いつける予定なので
彼(彼女?)に愛想を尽かさずにこのスレをたまに覗いてみてください。
心からお願いします。
0066ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 22:30:26.98ID:???
>>58
物質の状態が分からないと理解できないのなら、
例えば、標準状態で理想気体1、理想気体2が1molずつ混ざった混合気体が
あるとする。理想気体2molだからたぶん22.4L*2の体積があるはずだね。
ここで半透膜、気体1だけ通す膜があったとして、片方からその膜をちょうどその時の
体積の1/2になる場所まで動かすとする。これは準静的状態で動かせるはずだね。

|<-----------気体1・2----------->|

|<-----気体1----->||<---気体1・2---->|
という感じかな?

1. 全体の体積は何Lか?
2. 膜を移動させるために必要な仕事はどれだけか
3. いま膜にかかっている圧力どちら向きにどれだけか

ということと浸透圧は同じだね。
0068ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 22:36:02.87ID:???
>>65
逆に聞くと、コップの中の水の話をするときに、どうして地球全体のエントロピーを考えなきゃ
ならないですか? ということだね。
0072ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 22:42:22.85ID:???
>>71
いやいや、おもしろかったよ。知識の整理になったし、次の問題もできたし ww
劣等感婆はこう言う風に使えば良いだけ。劣等感婆はトラップを仕掛けてくるけれど、
それなりに洗練されているし、そこさえ理解すれば与し易い、かな。
0074ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 22:49:12.18ID:???
>>68
断熱容器に入ったコップを北極に持って行くとします
断熱容器を取り去ると、温度が下がるのでエントロピーは小さくなりますよね
これはエントロピー増大則に反していますね
コップだけを考えるなら
0075ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 22:53:11.61ID:???
>>74
熱平衡状態でどうなるか?じゃなかったかな??ww
この質問はあまり洗練されてないね〜。パディングかな? ww
0077ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 22:59:25.16ID:???
コップだけをみたら下がっていたとしても、コップと外の環境を合わせてみれば、合わせた系は断熱系とみなせるんですね
コップのエントロピー変化:dS≧Q/T
外の環境のエントロピー変化:dS'=-Q/T
dS+dS'≧0でちゃんとエントロピーは増大してるんですね
そして、熱平衡状態になるのは、合わせたエントロピーが最大になる時である、と
0078ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 23:04:25.38ID:???
>>76
だから?

天秤が釣り合っているとき左右のモーメントは等しい、って話をしているときに、
でも片方に重りを乗せるとモーメントは等しくないですよね、と言いたいわけ? ww
それは認知能力が低いって自ら言っているようなもんで、
「私はアホだから分かりません」
と同義だよ。ネットのコミュニケーションではアホアピールが多いけれど冗長だよね。
0080ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 23:14:21.67ID:???
>>79
外界と熱平衡状態なら系のdS=0とずーっと書いているはずだよ。
釣り合っている天秤の話を続けているのに、そこに釣り合っていない天秤の
話を始めるという感覚を持ち込む感覚が分からないな。
アホアピールを続けるの?
0081ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 23:15:29.13ID:???
>>72
うーん、周りから見てると、劣等感婆の受け答えが不愉快なんだよね

物理板はNGできないから無視に徹してほしいのが本音
0082ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 23:17:35.31ID:???
>>80
釣り合っているときの状態が知りたいなら、微妙にバランスを崩したときの量の変化が0になるところを調べれば良い
これがdS=0ですよね
バランスを崩したら外の状態も変わるんですから、外側を考えないのはおかしいですよね
0084ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/01(火) 23:20:46.62ID:???
>>81
不愉快がなにか理解すること、これも物理の教育・発展という観点からは重要な問題。
● 理解できない生徒・学生
● 教科書にない新しい質問をしてくる生徒・学生
● まったく新しい概念

相対論ですら発表当時は不愉快な概念だったし、そのアインシュタインですら、
量子論は不愉快な概念だった、ということ。
0109ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/02(水) 00:17:07.63ID:???
>>93
北極で外界と熱平衡状態になっているコップの水がありました。このコップの水が
断熱か等温等積か等温等圧か、状態を変えずに今の状態量で区別する方法が
あれば教えてください。分からないんですか?
0115ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/02(水) 00:37:09.59ID:???
>>114
分からないからリンクも付けずに書き込んだだけですか? 分からないんですか?
最後に書き込まないといけない強迫観念にとらわれているんですか? 
それも分からないんですか?
0119ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/02(水) 07:56:47.13ID:???
三宅さんの熱力学やっているのですが、演習書は広池 和夫さんの演習 熱力学・統計力学か阿部 龍蔵さんの新演習 熱・統計力学のどちらがおすすめですか?
0120ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/02(水) 08:37:17.99ID:???
音は基音と倍音からなるみたいなんですけど
FFTするとそれ以外の周波数もでてるみたいなんですが
どういうことですか?
FFTが間違ってるのか基音と倍音からなってることがまちがってるのか
それいがいなのかどれですか?
詳しく教えてください。
よろしくお願いいたします。
0121ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/02(水) 08:38:43.89ID:???
音と言っても雑音ではなく楽器の音です。
とくにノコギリ波は確実に基音と倍音を合成してつくるんですけど
合成すると周波数が差音とかで増えるからFFTでそうなるのか
とか教えてください。
0128ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/02(水) 19:44:46.32ID:???
浸透圧の話です
U字管に純溶媒と溶液を入れると、溶液の方に純溶媒が移動していき、いつかは止まるという状態を考えます
平衡状態はヘルムホルツ自由エネルギーが最小になるところで
dF=-p1dV1-p2dV2+(μdN)=0

pdV=p1dV1+p2dV2=0
dV1+dV2=0なので
(p1-p2)dV1=0
p1=p2

すなわち、1側と2側の圧力は等しくなければなりませんから、浸透圧は発生しません
この議論の間違えがわかりません
0130ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/05/02(水) 19:54:26.04ID:???
>>129
http://choitame.com/mistake/

間違えの意味・使い方

では、「間違え」は、辞書でどう説明されているのでしょうか。

「『間違い』に同じ。」となっています。

辞書で見る限りでは「間違い」も「間違え」も変わらないということになります。

他のいくつかの辞書でも、同じように「間違い」の項で意味を説明して、「間違え」の項で「『間違い』に同じ」としています。

言葉としては、両方ともあるが、「間違い」の方が主流である、ということでしょう。
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