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Life + Chemistry

化学の講義録+大学を楽しく面白い学びの場に変える試みの記録 (北里大学・野島 高彦)

医療工学科の化学講義(3)化学とエネルギー

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キーワード

γ線,TV波,位置エネルギー,運動エネルギー,エックス線,エネルギー,エネルギー保存の法則,エントロピー,可視光線,紫外線,赤外線,電磁エネルギー,電波,熱エネルギー,熱力学第一法則,熱力学第二法則,波長,比熱容量,マイクロ波,ラジオ波

講義内容の要約

  • 有効数字と物理量の表しかたと端数の処理
  • エネルギーは仕事をする能力:物を動かすとか,化学反応するとか,状態を変えるとか,原子から電子を引き離すとか.
  • エネルギーにはイロイロな種類がある:運動エネルギーとか位置エネルギーとか熱エネルギーとか電磁エネルギーとか.
  • エネルギーをあらわすSI単位はJでジュールと読む.1 J = 1 N m
  • 温度は分子の運動エネルギーの尺度:熱い物体は激しく運動している分子を多く含み,冷たい物体は多く含まない.
  • ものを温めるために必要なエネルギーは,質量×比熱容量×温度変化で求められる.比熱容量は物質固有の値である.
  • 電磁波にはイロイロな種類がある:エックス線とかγ線とか紫外線とか可視光線とか赤外線とか電波とか.
  • 化学反応の前後でエネルギーの総量に変化は生じない.これをエネルギー保存の法則とか熱力学第一法則と呼ぶ.
  • 反応に伴ってエントロピーは一方的に増える.これを熱力学第二法則と呼ぶ.エントロピーとは系の乱雑さを示す尺度このと.

おまけ:電子レンジでタマゴを加熱すると危ない

電子レンジでゆで卵をつくる器具が市販されているが,取り扱いを誤るとケガをする.加熱に電子レンジを使わなかった場合でもゆで卵の内部は圧力が高くなってる場合があり,爆発する恐れがあるので,加熱する前に穴を空けておくと安全.

出席者の声:みんなはこういうことを考えている/感じている/知りたいと思っている

●足し算引き算の有効数字の処理の仕方を初めて知りました.高校でも化学やってたのに・・・
●有効数字の使い方がやっとわかった.
●ようやく有効数字に慣れて
●計算が少しできるようになったら化学が楽しくなってきた.
●単位の注意など,有効数字の値など,計算の重要さが理解できた.
●今日の講義は物理とよく似ていました.比熱計算はあまり得意ではないので今日中にしっかり復習します.
●単位を軽く考えており,今日の授業で単位の大切さを知りました.
●細かいことに気を配りながら計算などを正確にする大切さを知りました.

工学系の計算力は死活問題.

●グローバルスタンダードを豪語するアメリカが未だにマイナーな単位であるフィート,ヤード,ポンド,オンス等を使っているのは最高に最低なジョークだと思いました.

単位ってのはその国の文化と関係してるのでそう簡単に変えられない.尺貫法を止めた日本人は頭の切り替えがうまい.

●エネルギーにも様々な種類があることを知った.また,気温は分子の動きの速さで決まるっていうのは初めて知った.
●エネルギーの授業が面白かった.
●日常で身近にあるものの見え方が変わりました.
●人に感じ取れる波長は自然界の中ではごく一部なのだと知り,おどろきました.
●エネルギーに色がついて見えそうです.
●楽しかったです.
●今日も楽しかったです.
●今日の授業も面白かったです.
●先生の授業は毎度分かりやすいので良かったです.
●今まで習った知っていることを別の視点で知れて面白かった.
●わかりやすかったです.
●とても勉強になった.
●もっと頑張ります!!
●ゴールデンウィークで予習復習をしっかりやります.
●GWを有効活用してきます.
●来週はGW明けなのでしっかり予習してきます!!
●連休に入るので復習をしっかりやる
●3限終わってから部活までフリーだからきちんと復習!

●計算式にケタは入れなくて大丈夫ですよね.

なんのことだかわかんない.

●なぜ赤外線を当てると温度が上がるんですか?

赤外線のエネルギーで分子の振動数を上げるから.くわしいメカニズムは省略.そのあたりがちょうどイイ波長なわけ.

●第3回の講義,ありがとうございました.スライドでの説明の際,kJ/kgという単位が用いられていましたが,これは何を表すときに用いられるのでしょうか.

蒸発熱とか融解熱とか吸収線量とか.

●calは書いてある本によって値が少し違うのですが,1 cal = 4.184 Jはどこの情報ですか? ちなみにジュールが計測した値は1 cal = 4.1860 Jだったと思います.

1 cal = 4.184 Jってのは計量単位令で定める「熱力学カロリー」.カロリーの定義ってイロイロあって面倒.人類はジュールへの完全移行待ち.

●四捨五入のとき切り上げの方が多いとあったのですが,なぜ10.0の時が無いのですか?

10.0なら四捨五入する必要ないじゃん.10になるんだから.

出席者数推移

(1)89→(2)89→(3)87

次回予告

「(4)元素と周期表」を学びます.

自宅学習

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  • 教科書の1章から2章の章末問題が解ける状態にしておく.
  • 教科書の3章を読み,例題を解く.

教科書

はじめて学ぶ化学

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