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今後の予定 （日程変更あり！） 5 日目 10 月 20 日（木） 小テスト １～２章の内容 講義（ 3 章） 6 日目 10 月 27 日（木） 口頭報告課題発表 講義（ 3 章の続き， 4 章） 7 日目 11 月 10 日 ( 木） 講義（ 4 章） 班で討論 8 日目 11 月 17 日 ( 木） 口頭報告. ＜次回までの課題＞ 本日の復習（特に小テストができなかった人，提出不要）
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今後の予定（日程変更あり！） 5日目 10月20日（木） 小テスト １～２章の内容 講義（3章） 6日目 10月27日（木） 口頭報告課題発表 講義（3章の続き，4章） 7日目 11月 10日(木） 講義（4章） 班で討論 8日目 11月 17日(木） 口頭報告 • ＜次回までの課題＞ • 本日の復習（特に小テストができなかった人，提出不要） • ※ クリッカー使用しない人，ワークシート提出しない人は出席点がつかない． • ※1章への質問については後日回答する．
復習問題１ 粒子間の力に逆らって粒子を移動させたとき，粒子間のポテンシャルエネルギーはどうなるか？復習問題１ 粒子間の力に逆らって粒子を移動させたとき，粒子間のポテンシャルエネルギーはどうなるか？ • 増加する． • 減少する． • 変わらない．
小テストの回答 • マイナスの電荷と紙： 紙を構成する原子内で電子がマイナスの電荷から遠ざかるので引力 • Na+とNa+を遠ざける： 静電気的な反発力に従って遠ざけるのでエネルギー減少 • 水分子とシクロヘキサン分子を近づける： 双極子－誘起双極子相互作用による引力にしたがって近づけるのでエネルギー減少 • ArとArを近づける： 分子同士が互いを領域を侵す場合にはたらく反発力に逆らって近づけるのでエネルギー増加 • 磁力のポテンシャルエネルギー → 運動エネルギー → 熱エネルギー
原子 ― 塩ビ 水道管 ― 原子核 ― 電子 引力 ― ― ― ― 静電気により物質に引力がはたらく理由 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
ポテンシャルエネルギーと力の関係は？ 力に従って 移動 → EP減少 力に逆らって 移動 → EP増加 力
＋ ― ― 原子核 電子
＋ ― ― 電子 原子核
＋ ― ＋ H ― O 電子 原子核 H ＋
分子間距離とポテンシャルエネルギー EP r = ∞のとき Ep=0 0 r P35図２－８ Epはマイナスになってもよい．
質問への回答（１） • アルゴンは安定しているからポテンシャルエネルギーゼロだと思った．→ 安定なので他の原子と共有結合を作ることはないが，他の分子との間に分子間力ははたらく． • 磁力がはたらかない物体どうしを近づけると物体間の引力でポテンシャルエネルギーは減るのか？→ 物体間にはファンデルワールス力（引力）がはたらくので，適度に離した物体どうしを近づけるとポテンシャルエネルギーは低下する．接着剤の原理とも関係． • ポテンシャルエネルギーはその物体にはたらく反発する力と理解してよいか？→ 力とエネルギーは違う．反発する力が強くなってもポテンシャルエネルギーが大きくなるとは限らない．そもそもエネルギーは仕事をする能力．例えば仕事をするために必要な燃料みたいなものだとイメージするとよい．仕事をするとエネルギーは仕事をされた物体に移動する．手で物体をもって力に逆らって移動させると，手にあったエネルギーが物体に移動する．
質問への回答（２） • N極どうしを近づけた場合，離れようとするため運動エネルギーが発生するので，その分ポテンシャルエネルギーは小さくなるのでは？→ N極どうしを近づけて手の力で止めた状態Aと，手を離してN極どうしが離れた状態B（このときは動いている）を比較しないといけない．状態Aでは運動エネルギーはゼロで状態Bでは運動エネルギーがプラスの値をもつので，状態A→Bで運動エネルギーは増加している．エネルギー保存則より状態A→Bでポテンシャルエネルギーは減少している．つまり状態Aのポテンシャルエネルギーの方が大きくなる． • アルゴン分子間のポテンシャルエネルギーの図が理解できなかった． • アルゴン分子同士が「めり込む」ほど近づくことが本当に起きるのか？ • アルゴン分子間の距離が無限大のときにポテンシャルエネルギーがゼロになるのはなぜか？→ポテンシャルエネルギーの基準点を距離無限大のところにとっているだけ．他の点を基準点に取ればゼロでなくなる． • 後に質問には個別に答えますので質問しに来て下さい．
力に逆らって 移動 力 • 移動方向をプラスに取ると， 移動距離Dr＝ プラス 力F ＝ マイナス ポテンシャルエネルギーの 増加量DEP＝ プラスよって，Fの前にマイナスがつく． • Fが同じなら，Drが大きいほど，DEPは大きくなる • Drが同じなら，Fが大きいほど，DEPは大きくなる． 訂正します！
鉄球 磁石球２ 磁石球１ 状態 A 重力ポテンシャルエネルギー 状態 B 運動エネルギー 磁力のポテンシャルエネルギー 運動エネルギー 状態 C 磁石球どうしには強い引力がはたらいている．磁石球と鉄球の間には弱い引力がはたらいている． ガウスライフル
温度・熱の正体は？ ものを作っている粒子（原子・分子）が、はげしく運動していると熱く感じる。 原子・分子の運動が 速い ⇒ 熱い （温度が高い） 遅い ⇒ 冷たい（温度が低い）
質問１ 同じ温度なら空気中の窒素分子の速さは同じか？質問１ 同じ温度なら空気中の窒素分子の速さは同じか？ • 完全に同じ． • だいたい同じ．（数倍もちがわない） • かなりバラバラ．（数倍以上ちがう分子がある）
温度・熱の正体は？ 原子・分子の運動が 速い ⇒ 熱い （温度が高い） 遅い ⇒ 冷たい（温度が低い）同じ温度でも、はやい分子やおそい分子がいる。 平均で温度が決まる
温度・熱の正体は？ 原子・分子の運動が 速い ⇒ 熱い （温度が高い） 遅い ⇒ 冷たい（温度が低い）同じ温度でも、はやい分子やおそい分子がいる。 窒素分子の平均の速さは？ （25 ℃のとき） 秒速475 m = 時速1709 km ※ジャンボジェットは時速1000 kmぐらい
温度とは何か？（分子論的に答よ） : 分子の運動エネルギー（平均値） T: 絶対温度 kB:ボルツマン定数 P48
図３－２０ Maxwell-Boltzmann分布 （cは比例定数） （３．１４）
問題１机の表面の温度は、その部屋の気温（空気の温度）より高いでしょうか。それとも低いでしょうか。同じでしょうか。問題１机の表面の温度は、その部屋の気温（空気の温度）より高いでしょうか。それとも低いでしょうか。同じでしょうか。 • 部屋の温度とほぼ同じ。 （±0.5℃以内で一致） • 部屋の温度より高い。 • 部屋の温度より低い。
物体どうしを接触させて十分な時間放置すると，温度は等しくなる．物体どうしを接触させて十分な時間放置すると，温度は等しくなる．
なぜ机は冷たく感じるのか？ 机 空気 机（木）のほうが熱を伝えやすい！
同じ温度の金属の板と発泡スチロールの板をさわってみよう！同じ温度の金属の板と発泡スチロールの板をさわってみよう！
なぜ金属は冷たく感じるのか？ 金属 発泡スチロール 金属のほうが熱を伝えやすい！
問題２かなり前から部屋の中においてある水の温度は部屋の気温と違うでしょうか。問題２かなり前から部屋の中においてある水の温度は部屋の気温と違うでしょうか。 • 部屋の温度とほぼ同じ。 （±0.5℃以内で一致） • 部屋の温度より高い。 • 部屋の温度より低い。
いろいろな意見 • 水は冷たいに決まっている。 • 水だってその部屋にあれば、同じ温度に決まっている。 • 水は表面から水蒸気が蒸発しているからなあ。
問題３かなり前から部屋の中においてあるフタをした容器の中の水の温度は部屋の気温と違うでしょうか。問題３かなり前から部屋の中においてあるフタをした容器の中の水の温度は部屋の気温と違うでしょうか。 • 部屋の温度とほぼ同じ。 （±0.5℃以内で一致） • 部屋の温度より高い。 • 部屋の温度より低い。
問題４フタをしないでかなり前から部屋の中においてある水に風を当てると、水の温度はどうなるでしょうか？問題４フタをしないでかなり前から部屋の中においてある水に風を当てると、水の温度はどうなるでしょうか？ • もとの温度とほぼ同じ。 （±0.5℃以内で一致） • もとの温度より高くなる。 • もとの温度より低くなる。
水についての実験のまとめ • 水の蒸発は吸熱変化で温度が下がる． • 水をフタをせずに大気中に置いておくと，絶えず蒸発するので，温度が下がる．温度低下は部屋の湿度が高くなると小さくなる．（これを利用している湿度計もある） • フタをした容器の中の水の温度は室温と同じになる． • 水に風を当てると蒸発が促進されて水温が低下する．
