東京図書「よくわかる熱力学」サポートページ

　このページは、「よくわかる熱力学」（前野昌弘著／東京図書）のサポートページです。

　不明な点がありましたら、maeno@sci.u-ryukyu.ac.jpにメールするか、またはサポート掲示板に書き込んでください（サポート掲示板に書き込むとメールが届くようになっています）。

「はじめに」より抜粋

熱力学攻略チャート

　本書見返しに載せた、本書における熱力学の理解の流れ図です。

・演習問題のヒントと解答

　ページ数が多すぎたため、章末演習問題のヒントと解答はPDFにて配布することにしています。こちらからダウンロードしてください。

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・シミュレーションのページ

　「よくわかる熱力学」の図に使われているシミュレーションプログラム（Javascriptによるもの）をこちらに掲載しています。アニメーションして動くグラフや図を見ることで、物理の理解は飛躍的に進みます。是非活用してください（「よくわかる熱力学」を持っていなくても、これらのプログラムを使って学習することは可能です）。

↓一例：Carnotサイクル

・サポート掲示板

　wikiです。感想・質問などお寄せ下されば。

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・出版後に発見された内容のミスについて

　以下に、発見されたミスを記載していきたいと思います。

　これらの訂正部分のうち、数式・図版などを実際の本とほぼ同サイズになるように印刷できるPDFファイルがこちらです（ただし、簡単な文字の訂正などは含まれていません）。こちらをダウンロードして切り貼りしてくださってもよいです。

• p67の脚注†63の後に脚注†64として「James Prescott Jouleはイギリスの物理学者。日本語読みは「ジュール」。Joule熱もそうだが熱と仕事の変換についても仕事をしている。SIのエネルギーの単位 J の由来となっている。」を挿入。
• p368の(B.216)は $$ \begin{align} U\kakko{x_0+\Delta x,y_0+\Delta y} =&\int_{x_0}^{x_0+\Delta x}P\kakko{x,y_0}\diff x +\int_{y_0}^{y_0+\Delta y}Q\kakko{x_0+\Delta x,y}\diff y +U\kakko{x_0,y_0} \nonumber\\ =&P\kakko{x_0,y_0}\Delta x +Q\kakko{x_0+\Delta x,y_0}\Delta y+U\kakko{x_0,y_0}\nonumber\\ =&P\kakko{x_0,y_0}\Delta x +Q\kakko{x_0,y_0}\Delta y +{\partial Q\kakko{x_0,y_0}\over \partial x}\Delta x\Delta y+U\kakko{x_0,y_0} \end{align} $$ と訂正（右辺第１項の積分の上限と、右辺の全てに$+U\kakko{x_0,y_0}$を追加）。
  さらに、(B.217)の最後にも$+U\kakko{x_0,y_0}$を追加。

ここより下のミスは第4刷で訂正されました。

• P351の(B.86)の第1項の偏微分において一定とする量はS,NではなくT,Nです。$\PDC{F\Kakko{T;V,N}}V{T,N}$となります。

ここより下のミスは第3刷で訂正されました。

• p84の結果1のすぐ下、「この仕事が0になるのは断熱準静的操作のとき^†15に限る（つまり、実際問題としては実現しない）。」を「この原理は、仕事が0になるとき^†15を除き、上の操作の逆操作の存在を否定する。」に修正。
• p84の脚注†15を「仕事が0で$T\neq T'$であるときは、比熱が0の物質を考えていることに対応する。」に差し替え。
• p91の脚注†３の最後、「比熱が負の系は考えないことにする。」を「比熱は正とする（0も考えない）」に訂正。
• p92の結果2の箱の３行下、「断熱準静的操作で」のまえに「ある一つの」を追加。その1行下の「始状態と」の前に「断熱準静的操作のやり方と」を追加。
• p98の(5.7)の３行下、「負である」の後に、「（Planckの原理だけでは仕事が0である可能性は排除されないがそれは比熱が0の物質を認めることになるので省く）」を追加。
• p100の結果5の2行下と脚注†21にある、「比熱が負」を「比熱が負または0」に訂正。結果5の3行下の「これは、そのような」を「これは、比熱が負の」に訂正。
• p170の(9.3)の少し上の『「${Q\over T}$をflowとするようなstock」』の後に、『（吸熱すると$S$が増えるようにする）』を追加。
• p171の(9.7)の2行下「の変化が等しい」の後に「（小→大で同じだけ増える）」を挿入（間違いではなく、補足を加えます）。
• p182の9.2.1の１行めの『エントロピーは「断熱準静的操作では変わらない」という』を『5.5.2項(→p116)で考えたがそうだったように、「断熱準静的操作では変わらない」さらには「不可逆な断熱操作では増える」 という』に修正。
• p215の(10.34)の上にある「断熱準静的操作だけを許して（間の壁も断熱壁にして）、系に仕事をさせ、終状態では体積を始状態と同じに戻しておく」を「断熱準静的操作だけを許して、系に仕事をさせ、終状態では体積を始状態と同じに戻しておく（【演習問題9-4】（→p196）を参照）」に訂正。
• p239の下の図を以下のように訂正。



一番左の最初の状態で壁が交差している形にしました。キャプションの「のみを通す」の前が逆でした。

• p272のグラフの「低温」と「高温」は逆で、以下が正解です。

  

• p287の(13.28)の上の「窒素の物質量分率」は「酸素の物質量分率」の間違いです。
• p339の問い8-3のヒントの（熱にマイナス符号がついているのは、元々のCarnotサイクルとは逆回転だから）を削除。
• p347の(B.58)とその次の行にある${T\over (1-x^2)^{1\over 12}}$を${T\over (1-x^2)^{1\over 24}}$に訂正。
• p355の(B.121)の符号が逆で、正しくは$-P\kakko{T;V}+T\PDC{P\kakko{T;V}}TV$です。

ここより下のミスは第2刷で訂正されました。

• p16の2.1.3項の６行目「BがAにされる仕事」を「BがAにする仕事」に訂正してください。
• p38の(2.49)の第２項の分子の$\partial V$となっているところを$\partial U$に訂正。
• p155の(8.6)の右辺を$Q\haiiro{(}T_高;V_{\scriptscriptstyle 高小}\to V_{\scriptscriptstyle 高大}\haiiro{)} + \alpha \underbrace{Q\haiiro{(}T_高;v_{\scriptscriptstyle 高大}\to v_{\scriptscriptstyle 高小}\haiiro{)}}_{-Q\haiiro{(}T_高;v_{\scriptscriptstyle 高小}\to v_{\scriptscriptstyle 高大}\haiiro{)}}$と訂正（高小と高大の順番が逆だった）。
• p160の(8.13)の右辺の分母と分子が逆です。
• p167の図がおかしくなっていました。正しくは以下の通りです。
  
• p191の図の中で「透熱壁」と「断熱壁」の文字が入れ替わってました。正しくは以下の通りです。
  
• p229の練習問題の２行上の「\(N\)という示量変数に応じてのエネルギー変化の割合」を「\(N\)という示量変数の変化に応じてのエネルギー変化の割合」と訂正。
• p242の(11.39)の第2項が$V$による微分になっていますが、$V_{\rm AB}$による微分が正しいです。
• p246の(11.42)と(11.43)を以下のように訂正。 $$ F_前\haiiro{[}T;V,N\haiiro{]}=F_0\haiiro{[}T;V,(1-x_前)N\haiiro{]}+F_1\haiiro{[}T;V,x_前 N\haiiro{]} $$ $$ F_後\haiiro{[}T;V,N\haiiro{]}=F_0\haiiro{[}T;V,(1-x_後)N\haiiro{]}+F_1\haiiro{[}T;V,x_後 N\haiiro{]} $$
• p295の脚注†６の最後の式は$\epsilon={X-X_{\rm min}\over X_{\rm max}-X_{\rm min}}$が正しいです。
• p303の(14.26)の２行下と、【問い14-2】の１行目の$K\haiiro{(}P\haiiro{)}$は$K\haiiro{(}T\haiiro{)}$に訂正してください。
• p303の【問い14-2】の最後の句点の前に「（今は理想気体を考えているので、$\mu_i\haiiro{(}T,P_0\haiiro{)}$は物質量にも$X$にも依らないことに注意）」を追加。
• p339の【問い8-3】のヒントの2,3行めの$-Q_{\rm out低}$と$-Q_{\rm in 高}$のマイナス符号を取り、最後から２行目の$Q_{\rm in高}-Q_{\rm out低}$を$Q_{\rm out低}-Q_{\rm in高}$に訂正。
• p349の【問い8-2】の解答、(B.73)と(B.77)の左辺を${Q_{\rm out低}\over Q_{\rm in高}}$に変更。
• p349の【問い8-3】の解答の１行目の式を${Q_{\rm out 低}\over Q_{\rm in高}-Q_{\rm out低}}= {1\over {Q_{\rm in高}\over Q_{\rm out低}}-1}$に訂正（分母分子の符号を両方変えるので、答は同じですが）。
• 裏見返しの下の「完全な熱力学関数の全微分」の式のうち、$\mathrm d F$と$\mathrm d G$の式で$\mathrm d S$となっているところは$\mathrm d T$の誤りです。

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