等圧・等温・等温等圧系

🧠 定圧過程isobaric process定圧過程（isobaric process）isobaric process（定圧過程）は$p$一定、定積過程isochoric process定積過程（isochoric process）isochoric process（定積過程）は$V$一定、等温過程isothermal process等温過程（isothermal process）isothermal process（等温過程）は$T$一定である。 断熱過程adiabatic process断熱過程（adiabatic process）adiabatic process（断熱過程）は熱交換$Q=0$である。

定圧・定積・定温・断熱

定圧・定積・定温・断熱insulation断熱（insulation）insulation（断熱）はそれぞれ拘束条件constraint拘束条件（constraint）constraint（拘束条件）であり、互いに同義ではない。二つを組み合わせた過程では、理想気体ideal gas理想気体（ideal gas）ideal gas（理想気体）なら状態方程式van der Waals equation状態方程式（van der Waals equation）van der Waals equation（状態方程式）と第一法則Fick's first law第一法則（Fick's first law）Fick's first law（第一法則）からQ・W・ΔUを絞り込める。

拘束条件が熱と仕事を決める

細胞・人体内反inversion内反（inversion）inversion（内反）応は近似的に一定T・pで進む。

flowchart TD
  A["定圧・定積・定温・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='insulation'>断熱</span>"] --> B
  B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='constraint'>拘束条件</span>が熱と仕事を決める"] --> C
  C["細胞・人体<span class='jp-term jp-term-diagram' title='inversion'>内反</span>応は近似的に一定T・pで進む"] --> D
  D["等温と<span class='jp-term jp-term-diagram' title='insulation'>断熱</span>の混同を避ける"]

等温と断熱の混同を避ける

等温・等圧過程では外界が温度$T$と圧力$p$を一定に保つため、内部エネルギーinternal energy内部エネルギー（internal energy）internal energy（内部エネルギー）だけで自発方向を判定できない。定圧熱を扱うエンタルピーenthalpyエンタルピー（enthalpy）enthalpy（エンタルピー）とエントロピーを合わせたギブズ自由エネルギーGibbs free energyギブズ自由エネルギー（Gibbs free energy）Gibbs free energy（ギブズ自由エネルギー）が、細胞・人体内反inversion内反（inversion）inversion（内反）応のよい近似となる。

拘束条件constraint拘束条件（constraint）constraint（拘束条件）によって自発性spontaneous自発性（spontaneous）spontaneous（自発性）を判定する適切な電位が変わる。「等温だから熱交換がない」は誤りである。等温変化では仕事を相殺cancellation相殺（cancellation）cancellation（相殺）する熱が出入りし得る一方、断熱insulation断熱（insulation）insulation（断熱）変化では温度が変わり得る。

まとめ

• 等圧はp一定、等温はT一定の拘束条件constraint拘束条件（constraint）constraint（拘束条件）を表す。等温–等圧条件ではTとpが一定である。
• 細胞・人体内反inversion内反（inversion）inversion（内反）応は近似的に一定T・pで進む。
• 拘束条件constraint拘束条件（constraint）constraint（拘束条件）によって自発性spontaneous自発性（spontaneous）spontaneous（自発性）を判定する適切な電位が変わる。