みや さんの書込 (2006/07/12(Wed) 17:11)

みなさんこんにちは． またお邪魔させていただきます．大学一回のみやです． エントロピーの問題で次の２問の問題をどうやって解くのかまったく見当がつきません．解答法を教えていただけないでしょうか．お願いします．

1. 理想的なボルツマンガスが一定のときの熱とエントロピーと圧力を体積Vと温度Tと粒子数Nで表現しなさい．粒子は1つずつ区別しない．粒子エネルギーはε= cpより運動量に関係する． Find the pressure, entropy, and specific heat at constant volume of an ideal Boltzmann gas of indistinguishable particles in the extreme relativistic limit, in which the energy of a particle is related to its momentum by ε=cp. Express your answer as functions of the volume V, temperature T, and number of particle N.

2. N個の集まりの振動数がωトータルエネルギーがEの立体的な量子調和振動子のエントロピーSと温度Tを計算しなさい For a collection of N three-dimensional quantum harmonic oscillators of frequency ω and total energy E, compute the entropy S and the temperature T.

toorisugari no Hiro さんのレス (2006/07/12(Wed) 17:19)

えーっと，まず，みやさんの予備知識を教えてください．熱力学や統計力学や量子力学はどの程度知っているんですか?

そして，この問題は何ですか?海外の大学にいらっしゃって，そこで出されたレポート問題でしょうか?みやさんは１回生とのことですが，なぜこのような問題を解かれるのでしょう．

CO さんのレス (2006/07/12(Wed) 17:26)

まず英文を正しく訳せていないように見えます． 正しい問題文がわかっていないと，その問題を解くことはできないと思います． 問題文はご自身で訳されたのでしょうか？

みや さんのレス (2006/07/13(Thu) 01:23)

熱力学，量子化学は習ってますが統計力学はならっていません． 大学は日本の大学です． 物理化学で５問レポート問題を与えられて３問は解けたんですが後の２問がまったくわからなく解けなかったのでこちらにうかがいました．

問題文は友達と２人で訳しました． すみません．できればどう訳せばいいのかおしえてもらえませんか？

toorisugari no Hiro さんのレス (2006/07/13(Thu) 17:55)

誰からもレスがつかないのは，おそらくいくつか理由があるとおもいます． (1) 問題の丸投げ (2) 複数の質問 (3) 背景の不十分な説明 (4) 1回生のあなたにはどんなに説明しても理解してもらえなさそうな難問

(4)はともかく(1)-(3)はみやさんの責任ですよね．次回からはそこのところを考えてくださいね．

私も全部に答えられませんので，部分的にお手伝いします． 英訳については (1) specific heat at constant volumeは一つの単語です． (2) indistinguishable particles の訳は間違いではないですが，背景の物理を理解していますか? (3) in the extreme relativistic limit を訳していません．(致命的ではないですが) (4) 「粒子エネルギー」はあまりにも直訳ですね． (5) 「立体的な振動子」って変です．素直に訳したらどうですか?

あと問題ですが，(量子)統計力学を知らないなら，説明はたぶん厳しいです．

1番は通常の理想気体の熱力学的量・物性量をまず勉強されることをおすすめします．あと，ボーズ粒子とかご存じですか?

2番は空洞放射を調べられるとヒントがあるかもしれません．

もっとお詳しい方がフォローしてくれるかもしれませんので，とりあえず，上のことを自力で考えられてはいかがでしょう．

みや さんのレス (2006/07/13(Thu) 20:10)

はい．ごめんなさい まったくわからないのにあせってマナー違反をしていしまいました． これからは気をつけます． 注意ありがとうございました．

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問題なんですがtoorisugari no Hiroさんのご指摘どうりもう一度よく考えたところ正解かどうかわからにですが，２問目のエントロピーを出すことができました． ありがとうございます．