物理 熱力学第一法則の熱量について

質問

熱力学第一法則より、
W in(物体がされた仕事)＝－W out(物体がした仕事)
という式は成り立ちますが、
Ｑ in(吸収した熱量)＝－Ｑ out(放出した熱量)
は成り立ちますか？
また、熱量Ｑには変化量Δはつくことができるのでしょうか？私はＱ(熱量)自体が変化量であり、元の形はΔＱだと思っています。誰か意見をお願いしますm(._.)m

回答No.2

CC_T

＞ Ｑin＝－Ｑoutは成り立つでしょうか
前回答のごとく「熱と仕事」ではなく、統合して「エネルギー」と考えてください。

容器に入れた空気に熱量を与えれば、熱エネルギーが分子の運動エネルギーに転換されて容器内の圧力が高くなりますよね。ですから、エンジンのようなピストン容器内の空気に熱量を与えれば、膨張した空気がピストンを押すという「仕事」をすることになります。
この場合、Qinによって空気が得たエネルギーUの一部が仕事Wに変換されて消費されるため、Qin=Qoutは成立しません。

お礼

回答ありがとうございます😊

補足

もう一つ質問させて下さいm(_ _)m
熱量にプラス、マイナスはありますか？
また、Ｑin(吸収した熱量)がマイナスの答えになった場合は、Ｑinに絶対値をつけて
|Ｑin|＝Ｑout(放出した熱量)
と表せばよいでしょうか？

回答No.1

CC_T

物体が受けた仕事がW
物体が受けた熱量がQ
で、内部エネルギーの変化量⊿U＝W+Q、というのが第一法則です。

与えられた仕事が熱量に変換される場合などがあり、Win＝-Woutがいつも成り立つとは言えません。
たとえば、空気鉄砲で内部の空気が後玉から受けた仕事量と、内部の空気が先球に与える仕事量はイコールになりません。これは圧縮で空気の温度が上がり、そのまま大気開放されることで後玉から得たエネルギーの一部が周囲の空気に熱として放散されるなど、熱ロスも同時に生じているためです。

あと、デルタは「変化前後の差分」を示す記号であり、「元の形はΔＱ」というのは変です。

先に書いたように熱と仕事の相互変換が普通におきるため、熱力学では仕事と熱をエネルギー換算した⊿Ｕで考え、熱量だけで⊿Qとして扱うことは普通はしません。

お礼

回答ありがとうございます😊

補足

ΔＱという値はそもそもなく、表すこともできないということでしょうか？また、Ｑin＝－Ｑoutは成り立つでしょうか？