理想気体のエントロピーと体積の関係を考察する

熱力学入門

理想気体のエントロピーと体積の関係を考察する †

理想気体のエントロピーは後々でてきますが、 おおよその性質を見るために 体積Vを微小体積ΔVで区切られた箱を考えて個数Nの分子を配置してみましょう。 気体のエネルギーは今は無視します。

今微小箱の個数(V/ΔV)はNに比べて十分多いものとします。 配置の仕方は (V/ΔV)^N/N! 個でエントロピーは

です。

体積が増えるとエントロピーが増える。

実際粒子の配置は位置と運動量のいわゆる位相空間上で考える必要があります。 そこで次は位置の配置を無視してエネルギーはどうなっているのか考えて見ます。

ちなみに実際の理想気体のエントロピーは理想気体 に導いてあります。

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