
15DEC.
AIに怒られた話
2原子分子理想気体の比熱比はいくらか。 ① 4/3 ② 5/3 ③ 7/5 ④ 分子の種類によって異 この問題は検定1級の過去問ですが、内容は高校物理の熱力学で学ぶもので、 単原子分子の場合は5/3 2原子分子の場合は7/5 なので、正解は③になります。 今まではこれで終わっていたのですが、 解説文に、 「定圧比熱と定積比熱の比を比熱比と呼ぶ。(中略)そして相対論的ガスや光子の比熱 比が4/3である。(後略)」とあります,,,今までは見過ごしていました。 相対論的ガスについては、何となく高温高圧下のガスのことなのだろうなとは思うのですが、「光子の比熱」って何よ,,,光を暖めたって変化ないでしょう,,, GoogleChromeのAIに聞いてみると 光子(フォトン)には、粒子としての質量がなく、また温度という概念も直接適用できないため、気体のように「比熱」や「比熱比((Cp/Cv)」という概念は通常考えません。比熱は物質が熱を吸収して温度が上がる割合を示す値で、原子や分子の運動(並進、回転、振動)に関わるため、質量を持たない光子には適用できないのです。 と表示され、あとはなぜ光子が比熱と関連がないかの説明が続きます。 そして最後に、「光子自身の比熱比を問うことは物理的に意味をなしません」と。 AIが怒っています。おっしゃる通りです。++++ ここで「AIモードでさらに詳しく」ボタンを押すと 光子(放射場)の比熱比(断熱指数、γまたはκ)は、理想的な単原子分子気体の値とは異なり、4/3(約1.33) です。 これは、光子気体の状態方程式が特殊であるためです。・理想気体の場合、圧力 Pと内部エネルギー密度uの関係は通常P=(2/3)uです。 比熱比はγ=5/3となります。・光子気体(黒体放射場)の場合、圧力Pと内部エネルギー密度uの関係は P=(1/3)uで与えられます。 この関係と熱力学の法則から比熱比を計算すると、γ=4/3が導かれます。 この値は、宇宙物理学の分野で、輻射優勢な環境(例えば、非常に高温の星の内部や初期宇宙など)における流体の振る舞いを記述する上で重要となります。 とのこと。 宇宙物理学で重要なら、以下の内容程度は覚えておこうか、 相対論的ガスや光子について ・ー密度uの関係は P=(1/3)u ・比熱 比は4/3である。 なお更問いで、上記太字の算出法を問いましたが、ちょっと難しい。 うっすらとした記憶で、大学1年の時に習った言葉が随分と出てきて、おもしろそうなんですが、ちょっと寄り道すぎるので、今日のところはこんなもので。++++ 現時点での空は可もなく不可もなく 天体的にはNo Good6張りほどパラセール飛んでいます,,,パタヤの日常です 太陽,,,先週までの大型黒点は消え寂しいものです。 太陽は東から昇り西に沈む中で画角が回転するので、成果品の写真は天地を南北に合わせるのですが、大型黒点がなくてどちらが南北なのか不明。 午前10時、見たままの太陽です。 予報だと明日ごろから星見可能になる予定。 今晩明け方頃、夜空チェックをしようと思います。

ここ4年間の学習時間とランチ営業

日本語教師に最も必要な能力

【大歩危・祖谷】お宿編|ちいおりトラスト→ホテル祖谷温泉→祖谷温泉ホテル秘境の湯