締切済み 熱力学においての磁化の導出 2006/08/05 15:10 友人からの質問なのですが、磁化は熱力学からM=dF/dHとなるように書いてあったのですが、導出法がうまくわかりません。どなたか教えてくださいませんか？よろしくお願いします。 みんなの回答 （2） 専門家の回答 みんなの回答 ojisan7 ベストアンサー率47% (489/1029) 2006/08/05 21:00 回答No.2 簡単にヒントのみ、 U=-μ・Ｈ はご存じだと思います。ここで、統計力学（熱力学）を導入しましょう。統計力学の分配関数を使います。分配関数Ｚは、ヘルムホルツの自由エネルギーＦと、 F=-kT*lnZ の関係があります。lnＺを磁場Ｈで偏微分すると求める関係式が導かれるはずです。尚、No1さんも、おっしゃるように、M=dF/dHは勘違いです。正確には、 M=-∂F/∂H です。 通報する ありがとう 0 広告を見て他の回答を表示する（1） N64 ベストアンサー率25% (160/622) 2006/08/05 19:13 回答No.1 何かの勘違いではないでしょうか。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育自然科学物理学 関連するQ&A 熱力学―エントロピーの導出について 熱力学―エントロピーの導出について 熱力学が苦手でつまずいているのですが・・・ この問題の詳しい答えを教えてください。 「nモルの気体からなる閉じた系が圧力P,体積V,温度T,の状態にある。 この系の準静的変化を考えて,系のエントロピーを導出したい。 閉じた系内の気体の状態方程式は次式で表される。 {P+(an^2/v^2)}(V-nb)=nRT また,この気体の内部エネルギーUは次式で表される。 U=CT-a(n^2/V) Rは気体定数,a,bおよびCはいずれも定数である。 温度T0,体積V0の基準状態でのエントロピーをS0とすれば, 温度T,体積V,のときのエントロピーSはどのように表されるか。」 ・・・面倒かもしれませんが詳しい導出の手順をお願いします。 磁化させるエネルギー 磁化させるにはエネルギーを消費してるんでしょうか してるとしたら導出を教えて下さい 熱力学のルジャンドル変換について 変数（T,X）に対する熱力学関数はF（T,M）からルジャンドル変化によってG(T,X)＝F－(ｄF/dm)M ∵) 右辺の( )内はTを固定して偏微分を行っています。 Mは常磁性体での磁化、Xは磁場強度です。 問題集で急に変換してギブズの自由エネルギーGが出たと思ったらヘルムホルツFだけで表されています。 質問内容はルジャンドル変換でFを用いてGを表していますが、Gとなる根拠が良くわかりません。計算方法もわかりません。これは暗記なのでしょうか？その場で導出可能なものなのでしょうか？わかる方よろしくお願いします。 日本史の転換点？：赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム 断熱系での熱力学関係式の導出 熱力学の問題が解けなくて困っています。 断熱壁に囲まれた、体積一定の容器の中が１、２という２つの部分からなっている体系で、１、２の間の壁は動くことができます。 この壁は熱は通しますが、物質は通しません。 この１、２に入っている物質が同じもので、物質の量も同じ場合を考えます。 この体系のエントロピー変化ΔSを２次まで計算したときに出てくる項のうち (δ^2S/δE^2)_V ＝ー1/T^2Cv という項は導出できたのですが、 (δ^2S/δV^2)_E＝1/T(dp/dV)_T ー (T(dp/dT)_V ー p)^2/(CvT^2) （上の式でdは偏微分、_○は○一定、Cvは定積比熱です） という式の左辺から右辺がどう式変形したら導出できるのかがわかりません。 断熱系、体積一定という条件を使うことはわかるのですが・・・ どなたか教えていただけないでしょうか。 熱力学の基礎について教えて下さい。 熱力学の基礎について教えて下さい。 シリンダ－ピストンにおいて、シリンダ内は空気で理想気体。 空気の質量m:1.16[kg] 初期温度T:300[K] 初期圧力P：0.1[MPa] ガス定数R:287[J/(kg・K)] の時、空気の体積を求めよ。 という問題で、 PV=mRT V=(mRT)/P =1.16×287×10＾-3×300/（0.1×10＾3） =0.999[m^3] となるそうなのですが、この導出過程で (1)なぜmを用いるのか？（1ではないのか？） (2)287×10＾-3の単位は何なのか？ (3)(2)に関連して答えの単位の導出過程が分かりません。 以上、初歩的なことかもしれませんが、よろしくお願いします。 各熱力学の関係式とその全微分系 内部エネルギーU=TS-PV+μN エンタルピーH=U+PV=TS+μN ヘルムホルツ自由エネルギーF=U-TS=-PV+μN ギブス自由エネルギーG=U-TS+PV=μN その各全微分系 内部エネルギーdU=TdS-PdV+μdN エンタルピーdH=TdS+VdP+μdN ヘルムホルツ自由エネルギーdF=-SdT-PdV+μdN ギブス自由エネルギーdG=-SdT+VdP+μN となりますが、どうしてこのような形で表されるのですか。 まず内部エネルギーU=TS-PV+μNとなっているので熱力学の関係式というものは、孤立系で成り立つ式だと思います。先生が「これらを偏微分していけばこの全微分の式になる」と言って導出を飛ばしたためどういう計算過程なのか分かりません。 何よりも不明なのが偏微分する変数が各式で違っているのが分からないです。dFはPdVなのに対してdGはVdPとなり、dHなどではTdSなのに対しdFなどではSdTとなっていますが、どの場合は何を固定しどの文字を変数としているのでしょうか。上のU,H,F,Gそれぞれの式は圧力Pを変化させているのか体積Vを変化させているのか等どちらを変数とするかを判別する方法を教えて欲しいです。 熱力学 エンタルピーHを圧力ｐと温度Ｔの関数とみなして完全微分することにより、 dH=-μCpdp+CpdT を導け。ただし、ここでジュール―トムソン係数μは(∂T/∂p)_Hである。 導出にはオイラーの連鎖式(∂y/∂x)_z(∂x/∂z)_y(∂z/∂y)_x=-1を用いる。 dH=(∂H/∂p)_T dp+(∂H/∂T)_p dT==(∂H/∂p)_T dp+Cpdt ここからがわかりません。 詳しい解説お願いします。 起磁力と磁化力について 前回磁化曲線について下記のとおり質問したのですが、 http://personal.okwave.jp/qa2982642.html 磁気回路の説明において、鉄心に生じる磁束をコイルの巻数Nと電流Iの積であわらし、それを起磁力といわれており、また、磁化曲線の説明においては、磁化される強さを磁化力（磁界の強さ）・・・H（A/m）といい、電流に比例すると記載されています。 これらの関係はどのように理解すればよいのでしょうか。 それで、磁化曲線はこのHと磁束密度Bの関係で示されており、起磁力とBとの関係でありません。 この起磁力の説明→磁化力の説明→磁化曲線の説明と系統立てて説明するにはどうしたらよいでしょうか。 少し理解が混乱しており、質問の内容がわかりにくいかもしれませんがよろしくお願いいたします。 磁化水のこのメーカーはどうですか？ 磁化水に興味が有り、友人に進められて下記メーカーの製品を契約しました。 http://homepage3.nifty.com/hanasaita/jiki/pplineup.html 約30万円と高額なため、クーリングオフ施行期間に情報を得たいと思います。 私の実際の効果も含め、何か情報が有りましたら教えて下さい。 熱力学の基本式 熱力学の基本式 dA = -pdV - 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