0006.  熱エネルギーから力学エネルギーへの変換

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無機工業化学II の単元です。

小単元

概要

1)の産業革命の本質です。

燃焼などによって生じた熱エネルギーを力学エネルギーへ変換することについての説明をします。熱機関などです。また自動車や鉄道車両の摩擦ブレーキの材料についても考察を加えます。そのほか、バイメタルや形状記憶合金についても説明します。

圧力 p 〔Pa〕×体積 V 〔m3〕＝エントロピー S 〔J/K〕×温度 T 〔K〕

力学的エネルギー E 〔J〕＝圧力 p 〔Pa〕×体積 V 〔m3〕

熱エネルギー Q 〔J〕＝物質量 n 〔mol〕×気体定数 R 〔J/K・mol〕×温度 T 〔K〕

2)

図 p-V線図（カルノーサイクル）
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●熱エネルギー Q 〔J〕から

3)

4)

熱エネルギーから電気エネルギーの変換5)

6)

表 エネルギーの種類
示強変数示量変数物質量あたり粒子あたり
化学エネルギー
熱エネルギー温度 T 〔K〕エントロピー S 〔J/K〕気体定数 R 〔J/K・mol〕

ボルツマン定数 kB 〔J/K〕

力学的エネルギー圧力 p 〔Pa〕体積 V 〔m3〕理想気体のモル体積 x 〔L/mol〕
電気エネルギー電圧 V 〔V〕電気量 Q 〔C〕ファラデー定数 F 〔C/mol〕電気素量 e 〔C〕
光エネルギー振動数 ν 〔Hz〕プランク定数 h 〔J・s〕

●力学エネルギー力学的エネルギー E 〔J〕へ

7)

8)

【関連講義】

電気化学の庵,音と振動、そして圧力と流体9)

電気化学の庵,温度と熱10)

11)

12)

13)

電気化学の庵 では、 「 高校歴史 」 の中で、 「産業革命（鉄と石炭）」について 述べられています 14)。

関連の展示品

参考文献（ 書籍 ・論文 ・ＵＲＬ）