【熱と物質の状態】熱力学第１法則の式は２つありますが，何が違うのですか。
参考書を見ていたら，熱力学第１法則の式が，ΔU ＝Q ＋Wとなっていました。
学校では，Q ＝ΔU ＋Wと習ったのですが，なぜ違うのですか。
進研ゼミからの回答
【質問内容】
【解答解説】から抜粋
熱力学第1法則を式で表すと,Q=ΔU+Wとなる。
《熱力学第1法則の式は2つありますが,何が違うのですか。》
参考書を見ていたら,熱力学第1法則の式が,△U=Q+Wとなっていました。
学校では,Q=△U+Wと習ったのですが,なぜ違うのですか。
【質問への回答】
仕事Wの定義が違うのです。詳しく説明しましょう。
熱力学第1法則は,熱も含めたエネルギー保存の法則を意味していますので,立式する際には,エネルギーの流れを考えて図を描くとわかりやすくなります。
図からもわかるように,した仕事が正なら,された仕事は負,した仕事が負なら,された仕事は正の関係にあります。
この問題では,気体が外部にした仕事をW,気体の内部エネルギーの変化をΔU,気体が得た熱量をQと しているので,熱力学第1法則はQ=△U+Wと表されるのですね。
【学習アドバイス】
気体がした仕事なのか,された仕事なのかは,問題によって違いますので,問題文からしっかりと読みとりましょう。答案作成する際にも,Wがどちらなのかをきちんと書いておくといいですね。
