【入試物理の思考地図】熱力学の解法フロー
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図：基本形（状態方程式と熱力学第1法則），例外処理（断熱変化と非平衡過程），その周辺にモル比熱・熱効率・分子運動論・熱量学を配置した思考地図です．
【熱力学の問題分類】
Ⅰ．理想気体等の熱力学
基本思考・例外思考に加えて，いくつかの量（モル比熱，熱効率など）の定義を押さえておけばよい．
Ⅱ．気体分子運動論
典型設定（直方体容器・球形容器，壁が動かない・動く）だけ押さえておけばよい．
Ⅲ．熱量学
熱容量・比熱・潜熱などの用語を押さえた上で，熱量保存則に基づいて計算する．
熱力学の基本思考・例外思考
基本思考①：つりあい ＋ 状態方程式
- 気体の圧力：容器可動部のつりあいで決まる．
- 気体の体積：容器の容積に等しい．
- 状態方程式から温度が求まる（P-V図を書くことを推奨）．
※ ピストンのつりあいが多いが，容器自体のつりあいを考えたり，複数個所のつりあいを考えるべき場合もある．
※ ピストンが運動するような場合には，圧力を決定するための条件が必ず問題文で与えられる．
※ 物質量（モル数）は，問題文で与えられると思ってよい．
基本思考②：内部エネルギーの式 ＋ P-V図の面積 ＋ 第1法則
- 内部エネルギー変化：「公式」から求まる．
- 気体が外部へする仕事：P-V図の面積を利用して求まる．
- 熱力学第1法則から吸熱量が求まる．
※ 仕事は，力学における仕事の定義通りに求めても同じこと．なお，仕事を力学的エネルギーの収支から逆算できる場合もあるが，P-V図の面積を利用する方が汎用的．
例外思考①：断熱変化
- ポアソンの公式が使える．
- 仕事が内部エネルギー変化から逆算できる．
※ 断熱変化であっても，非平衡状態を経る場合には次項に従う．
例外思考②：非平衡状態を経る過程
- 全体のエネルギー収支に注目する．
- モル数の保存にも注意．
※ 例えば，気体の拡散や混合など，途中でムラの生じる過程．
※ 気体だけでなく力学的な装置などをも含めた全体．
※ もちろん化学反応が起こらない限りにおいて．