ST_熱力学

熱力学シリーズ 第5話 熱力学は、最初から親しみやすい学問ではありません。記号は多く、法則は抽象的で、エントロピーや自由エネルギーは直感に乗りにくいこともあります。それでも、法則・状態量・相平衡・線図・設計が一本につなが … 続きを読む

熱力学シリーズ 第4話 熱力学を相平衡や蒸留だけの学問だと思っていると、ポンプや圧縮機の理解が少しもったいないものになります。流体機械は、単に圧力を上げる装置でも、気体を縮める装置でもありません。熱力学の目で見ると、それ … 続きを読む

熱力学シリーズ 第3話 熱力学を法則や状態量の学問として学んだあとで、ようやく装置の話へ近づいていけます。そのとき最初に強くつながるのが相平衡です。蒸留塔は、ただ加熱して軽いものを飛ばす装置ではありません。気相と液相で組 … 続きを読む

熱力学シリーズ 第2話 熱力学が急に難しく見え始めるのは、状態量、ポテンシャル、偏微分、マクスウェルの関係式と、記号が一気に増えるあたりかもしれません。けれども、ここで見ている本質は意外と一つです。熱力学は、複雑に見える … 続きを読む

熱力学シリーズ 第1話 熱力学第1法則、第2法則、第3法則は、教科書では別々の章として現れます。しかし実際には、それぞれが勝手に独立しているのではなく、「この世界で何が起こりうるか」を制約として与える骨組みになっています … 続きを読む

熱力学から見る相平衡の基礎 非理想な気液平衡を本気で扱おうとすると、Raoult則だけでは足りません。相平衡の本体は、各成分について液相と気相で化学ポテンシャルが一致することですが、実際の計算ではそれを fugacity … 続きを読む

熱力学から見る相平衡の基礎 Raoult則は、蒸留や気液平衡の最初の入口としては非常に便利です。ただし、それは液相が理想的にふるまうときの近似にすぎません。現実の液相では、分子間相互作用の偏りによって、組成だけでは表しき … 続きを読む

熱力学から見る相平衡の基礎 相平衡を考えるとき、温度・圧力・組成を好きなだけ独立に決められるわけではありません。相が共存するということは、そこに平衡条件が入り、変数どうしが拘束されるということです。この記事では、自由度と … 続きを読む

熱力学から見る相平衡の基礎 相平衡という言葉は、蒸留や気液平衡の文脈で当たり前のように出てきます。しかし、それを「液と気が共存している状態」とだけ理解すると、設計の土台が見えません。熱力学的に見れば、相平衡とは、各成分に … 続きを読む