液体でも断熱膨張しますか

質問

ピストンに気体をいれ、引いたり押したりすると、中の温度が変化するようですが、Q=U+Wの式らしいのですが、
もし中に液体を入れたとしても、エアコンもそうですが、この現象が起こるような気がするのですが、その場合も気体と同じような式になるのでしょうか。

少し乱雑ですがよろしくお願いします。

回答No.3

htms42

ご質問の趣旨は
「液体の断熱膨張で観測される程度の温度変化が起こるだろうか」
ということだと思います。

液体は圧力を加えても体積の変化がほとんど起こりません。
Ｗ＝ＰｄＶですからｄＶが小さければＷが小さいです。
生じた温度変化が観測にかかってくるというレベルではないだろうと思います。
エアコンの内部では強制的に気化させています。
気化熱としての熱移動と断熱膨張による熱移動の両方が起こっています。
ピストンの付いた容器の中に水が入っている場合、断熱的に圧縮しても温度上昇はほとんど観測されません。断熱的にピストンを引いた場合は気化が起こりますから温度が下がります。気化の起こる速度よりも速くピストンを引くと断熱膨張になるでしょう。

参考
液体の圧縮率の値はいくつかが理科年表に載っています。
κ＝－(１／Ｖ)ｄＶ／ｄＰ
で　1気圧、２０℃の水の場合、
κ＝０．４５×１０^－９／Ｐａです。

１気圧の理想気体の場合、１気圧増やすと体積が半分になりますから
κ＝１／２です。

極端に値が異なりますね。
液体状態での断熱圧縮、断熱膨張による温度変化は起こらないとしていいでしょう。

回答No.2

outerlimit

一般に　液体は非圧縮性流体で温度に依存した膨張しかしませんから　断熱膨張と言って良いのか　？
気液混合状態なら　気体の挙動が現れます

回答No.1

Meowth

液体だろうがなんだろうが
断熱膨張はするでしょう。
ｄQ =0　
ｄV>0
で変化するだけ。
もちろん　divu=0 の物質もあるだろが。