ルート

(1)式のような蒸気圧と蒸発潜熱の関係式をクラウジウス-クラペイロンの式といい、理論的に導出可能な蒸気圧の推算式としてよく知られています。一方で実用的には、理論的に導出不可能であるAntoine式の方が推算精度が良いです。

任意の状態量mについて成り立つ(1)式のような熱力学的な関係をギブス・デュエム(Gibbs–Duhem)の式といいます。応用的には熱力学的測定データの健全性の確認に使用されています。

平衡定数Kと温度T、標準反応エンタルピーΔH0の関係をファント・ホッフ(van't Hoff)の式といいます。ファント・ホッフの式を最も有効に活用できるのは、標準状態(25℃)以外の温度の平衡定数を求めるときでしょう。

実際の系では、外部から物質を出入りさせることは当たり前に行なう操作ですので、開放系にまで理論を拡張する必要があります。そこで、外部からの物質の出入りにより物質量が変化するように熱力学の第一法則を修正し、新たに化学ポテンシャルが定義されました。

熱力学の分野では、取り扱う対象を系といい、系に無関係なすべてを周囲(あるいは外部、外界、環境)といいます。取り扱う系の種類は孤立系・閉鎖系・開放系の大きく3つに分類されます。

ある化合物1molが標準状態(1atm、298.15K=25℃)において標準物質から生成するときに生じるエンタルピーを標準生成エンタルピーΔHof[kJ/mol]、もしくは標準生成熱といいます。

カルノーサイクルは、2つの等温変化と2つの断熱変化を組み合わせたサイクルで、理論上最も熱効率が高いとされています。そのため熱機関を考えるうえでは、まずカルノーサイクルを勉強しベースとすることが多いでしょう。

ある系において、現在の状態が定まれば過去の変化や経路には依存せずに値が決まる物理量を状態量といいます。状態量は示強変数と示量変数の大きく2種類に分類できます。

熱力学第一法則は仕事と熱を含めたエネルギー保存則を示していました。しかしエネルギー保存則を満たしていれば、どのような現象も自由に起こり得る、ということではありません。世の中の現象（あるいはエネルギー変化）が起こり得る方向性が決まっていることを表した法則を熱力学第二法則といいます。

熱と仕事に着目したエネルギー保存則を熱力学の第一法則といいます。熱と仕事が互いに変換可能であり、熱も仕事もエネルギーの一形態だということを示した法則です。

ボイル・シャルルの法則は理想気体の圧力P、体積V、温度Tに関する法則です。ボイルの法則とシャルルの法則を両方合わせると、気体の体積は圧力に反比例し、温度に比例することがわかります。

理想気体の状態変化は熱機関のサイクル等を考える上で非常に重要です。熱機関は様々な状態変化を組み合わせてサイクルを作ることで仕事を取り出しています。本記事では基本的な4つの状態変化である、定容変化、定圧変化、等温変化、断熱変化について解説します。

物質の温度を単位温度(1K)だけ上昇させるのに必要な熱量を熱容量[J/K]といいます。熱容量は物質の種類や温度に依存し、熱容量が大きいほど温度変化させるのに必要な熱量が多くなることを意味します。

平衡状態にある系に外部から状態を変化させる操作を行なった場合に、系はその変化を相殺するように平衡を移動させます。このような原理をル・シャトリエの原理といいます。

蒸留計算の手法自体は確立されているのですが、蒸留塔の能力計算となると途端に実測値と計算値が合わなくなることがよくあります。本記事では、化学メーカーの設計担当者が実務で既設プラントの蒸留計算をするときに気をつけていることを5つ紹介します。