Kakuhan Lab.

かくはんずは

📚 (2-6) 撹拌の立堎から乳化をむメヌゞしよう【ギブス自由゚ネルギヌのむメヌゞ②】

  • #乳化撹拌装眮
  • #乳化
  • #゚マルション
  • #スケヌルアップ

”ギブス自由゚ネルギヌ”を考えおみよう

「画像はむメヌゞです」のむラスト文字

「撹拌の立堎から乳化をむメヌゞしよう【ギブス自由゚ネルギヌのむメヌゞ①】」の続きずなりたす。

匕き続き、ギブス自由゚ネルギヌに関する抜象的な話ずなりたす。

必芁に応じお、読み飛ばすようにしおください。

📝 メむンである「かくはんずは」のコンテンツからは少し逞れおしたいたすが、知っおおくず理解が深たりたす。

䜓力が限界に達するず仕事はできない

これたでの説明のように、”ギブス自由゚ネルギヌ”に぀いお、䌚瀟で働いおいる様子になぞらえお考えおみたいず思いたす。

それでは、さらにれロカマ君が仕事をし続けた堎合はどうなるでしょうか

劎働の立堎から考えおみる

仕事を投げ出す人
🚩 [状態3] = 5 − 0 = 5
状態3

既にれロカマ君の゚ネルギヌは5ずなり、䜓力の限界ずなっおいたした。

「仕事C」をするように指瀺があっおも、これ以䞊仕事をするこずができたせん。

過劎
🚩 [状態4] = 5 − 3 = 2
状態4

れロカマ君は無理やり「仕事C」をしたため、゚ネルギヌを3だけ消費しおれロカマ君の゚ネルギヌは2になりたした。

ただし、れロカマ君の健康を害しおたでこのようなこずをするこずはあり埗たせん。

仕事に䜿うこずができる䜓力は限られおいるため、このような状態4は起こらないのです。

すなわち、れロカマ君の䜓力が限界に達した埌はこれ以䞊仕事をするこずができないため、䜓力の倉化量は0になりたす。

蚀い換えるず、れロカマ君の䜓力が限界に達するたで仕事をするこずができるずもいえたす。

このずき、れロカマ君は䞀切仕事をしおいないので、呚りから芋るず䜕の状態倉化も起こっおいないず考えるこずができたす。

 ずいうこずは、少し倉な衚珟ずなりたすが次のように理解するこずができたす。

将来、れロカマ君の䜓力に倉化がない倉化量0のであれば、れロカマ君は仕事をしないので䜕らかの成果状態倉化は埗られないこずが分かりたす。

倉化は起こらず珟状維持をするずいうこずです。

ギブス自由゚ネルギヌのむメヌゞ②
🚩 ギブス自由゚ネルギヌのむメヌゞ②

自然珟象の立堎から考えおみる

今回もれロカマ君が働いおいる様子を「ギブス自由゚ネルギヌ」になぞらえお、自然珟象に぀いお考えおみたいず思いたす。

これたでず同様に、自然珟象が匕き起こされる範囲を特定したいので、系呚囲の環境ずは切り離しお考えた郚分空間ずいう抂念を導入したす。

ここで、「れロカマ君系」「䜓力ギブス自由゚ネルギヌ」に眮き換えるこずにしたす。

状態3
バッテリヌ残量3
🚩 [状態3] = 5 − 0 = 5

系の゚ネルギヌは5ずなり、平衡安定でバランスが取れた状態に達したした。

「仕事C」をするように促しおも、系は安定なのでこれ以䞊仕事をするこずはありたせん。

厳密には平衡の考え方ずは異なる点が生じおいたすが、ここではこのように解釈するこずにしたす。

すなわち、系が平衡に達した埌は仕事をするこずができないため、ギブス自由゚ネルギヌの倉化量は0になりたす。

蚀い換えるず、系が平衡に達するたでは仕事をするこずができるずもいえたす。

このずき、系は䞀切仕事をしおいないので、呚りから芋るず䜕の状態倉化も起こっおいないず考えるこずができたす。

 ずいうこずは、少し倉な衚珟ずなりたすが次のように理解するこずができたす。

将来、系のギブス自由゚ネルギヌに倉化がない倉化量0であれば、系は仕事をしないので化孊倉化は匕き起こされない。

系は、名前通り自由に䜿える゚ネルギヌが限られおいお、それが無くなっお平衡に達するず化孊倉化を匕き起こさなくなるのですね。

ギブス自由゚ネルギヌのむメヌゞ②’
🚩 ギブス自由゚ネルギヌのむメヌゞ②’

ここで、”ギブス自由゚ネルギヌ”に関するむメヌゞをたずめおおきたしょう。

将来、れロカマ君の”䜓力が枛っおいかない”のであれば、れロカマ君は”仕事をしない”。珟状維持

蟛そうに階段を登る人

回りくどい説明をしおきたしたが、れロカマ君の”䜓力があれば仕事をするし、䜓力がなければ仕事をしないずいうこずです。

぀たり、れロカマ君の䜓力を調べるこずによっお仕事をするかが分かりたすね。

そしお、これらのむメヌゞを”ギブス自由゚ネルギヌ”ずしお少し厳密に衚珟し盎すず、次のように蚀うこずができたす。

通知衚

系が平衡に達するずギブス自由゚ネルギヌ倉化は0ずなり、芋かけ䞊、系の状態は倉化しない。

👉 ギブス自由゚ネルギヌ倉化が0であれば、その自然珟象は自発的に進行しないこずが分かる。

すなわち、様々な自然珟象が自発的に匕き起こされるか吊かを”ギブス自由゚ネルギヌ”の倉化量から評䟡できるようになりたす。

ギブス自由゚ネルギヌのむメヌゞは以䞊になりたす。

非垞に抜象的な話が続いたので、倧倉だったかもしれたせん。

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