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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:熱平衡の問題)

熱平衡の問題について

このQ&Aのポイント
  • 熱平衡にある気体分子のエネルギーについて解説します。
  • 温度を求めるための連立方程式に関して説明します。
  • 高温の極限ではエネルギーレベルに分布する分子数について考えます。

質問者が選んだベストアンサー

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  • jamf0421
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回答No.2

No1です。考えているのは自由エネルギーのようなものではないのです。あるエネルギーεiのところにある粒子の最確値ni*はBoltzman分布ならば ni*/N={exp(-εi)/kT}/Z...(1) です。Nは分子総数、Zは分配関数です。 2=ni*/nj*=exp(-(εi-εj)/kT)=exp(5.5226^(-21)/1.3807x10^(-23)*T) ln2=5.5226^(-21)/1.3807x10^(-23)*T T=577 K Tが高温になった時の分布ですが ln(ni*/nj*)=-(εi-εj)/kT でTをうんと大きくします。そうすると右辺はゼロになっていきます。その結果ni*/nj*→1に近づいていきます。

bannzisai
質問者

お礼

丁寧な解説ありがとうございます。 その存在を完璧に忘れていました…。 己の未熟さを改めて実感し、今後精進していきます。

その他の回答 (1)

  • jamf0421
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回答No.1

a.分子数の比率が依存するのは、エネルギーの差と温度ですね。差と比がわかっているなら温度は出るはずです。(比率の対数をとってみればすぐに計算できます。) b.上と同じで今度は分子数の比率が未知数です。これをrとしてこのrの対数をとれば、前と同じく分子にエネルギー差(のマイナス)、分母に温度がくるはずです。そして温度を無限にすれば分子数の比率の対数がゼロ(つまりr=1)に収束しませんか。

bannzisai
質問者

お礼

ΔG=-RTlnKを分子あたりでというように考えればいいのですね!ありがとうございます!

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