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はてなキーワード: 大気とは
承前：https://anond.hatelabo.jp/20230916001142
前回の記事の反響の中で、「エンタルピーについても解説して欲しい」というご意見を複数いただいた。
エンタルピーはエントロピーと同じく熱力学・統計力学に登場する概念で、名前の紛らわしさもあってか、初学者がしばしば「分からない」と口にする用語の一つである。
だが、実は、エンタルピーの難しさはせいぜい「名前が紛らわしい」くらいのもので、エントロピーと比べてもずっと易しい。
本記事では、「エンタルピーがエントロピーとどのように関連するのか」というところまでをまとめておきたい。前回の記事よりも数式がやや多くなってしまうが、それほど高度な数学的概念を用いることはないので安心して欲しい。
まずは、円筒形のコップのような容器に入っている物質を考えて欲しい。
容器の内側底面の面積をAとし、物質は高さLのところまで入っているとしよう。物質の表面には大気からの圧力Pがかかっており、物質のもつエネルギーはUであるとする。
この容器内の物質に、外から熱Qを与えると、物質が膨張し、高さが⊿L高くなったとしよう。このとき、物質がもつエネルギーはどれだけ増加しただろうか？
熱をQ与えたのだからQ増加したのか、と言えばそうではない。物質が膨張するとき、大気を押し上げる際に物質はエネルギーを消費するからである。このエネルギーはそのまま大気が受け取る。
力を加えて物体を動かしたとき、物体には、力と移動距離の積に等しいエネルギー（仕事）が与えられる。
物質に与えられた熱Qは、物質がした仕事Wの分だけ大気に移り、残った分が物質のエネルギーの増加分となるから
⊿U = Q - W
いま、物質が大気に加えた力は F = PA であるから、物質がした仕事は W = F⊿L = PA⊿L となる。
物質の体積は V = AL であり、その増加量は ⊿V = A⊿L であるから、仕事の式は W = P⊿Vと書き直せる。従って
Q = ⊿U + P⊿V
とすることができる。
さて、ここで
H = U + PV
この状態量の変化量は
⊿H = ⊿U + (P + ⊿P)(V + ⊿V) - PV
≒ ⊿U + P⊿V + V⊿P
⊿H = ⊿U + P⊿V
とすることができる。
これは先程のQと同じ値である。つまり、圧力一定の条件では、物体が受け取った熱は単純に状態量Hの増加分としてしまってよい。この状態量Hが「エンタルピー」である。
既にお分かりと思うが、この「エンタルピー」は「エントロピー」とは全く異なる状態量である。
だが、熱力学においては、この二つはしばしばセットで登場するのである。それは、前回記事の最後に述べた「エントロピー増大の法則」と関係がある。
しかし、それについて述べる前に、エントロピーについて一つ補足をしておきたい。
前回記事では、エントロピー変化と温度の関係を「エネルギーのみが変化する場合」について考えた。
エンタルピーとの関係を考えるにあたっては、体積が変化する場合についても検討しておく必要がある。
そこで、「エネルギーと体積が変化するが、物質量は不変」という場合を考えよう。
（ここで、「物質量が不変」とは、物体を構成する各成分の物質量がそれぞれ全て不変、という意味である。すなわち、化学反応や相転移などが何も起こらないような変化を考えている。）
この場合には、エントロピーと絶対温度の関係はどうなるのだろうか？
結論を先に言えば、「物質が外にした仕事」に関係なく、エントロピーを一定量増加させるために要する「熱量」で絶対温度が決まるのである。
仕事の分だけエネルギーが流出するにも関わらず、なぜそうなるのだろうか？
体積の増加によって物質の構成分子の配置パターンが増加し、その分エントロピーも増加するのだ。この増加分が、エネルギーの流出によるエントロピーの減少分をちょうど補うのである。
このことをきちんと示すには、体積一定の物体A（エントロピーSa）と、体積が変化するがAに対しては仕事をしないような物体B（エントロピーSb）を考えればよい（どちらも物質量は不変とする）。
両者を接触させ、絶対温度がどちらもTになったとしよう。このとき、AからBへ流れる熱とBからAへ流れる熱が等しく、巨視的には熱が移動しない「熱平衡」という状態になっている。
このとき、AからBに移動するわずかな熱をqとする。物体Aは体積一定なので、T = ⊿E/⊿S が適用できる。すなわち
T = -q/⊿Sa
となる。
熱平衡はエントロピー最大の状態であるから、微小な熱移動によって全体のエントロピーは増加しない。また、エントロピーは自然に減少もしないので、
である。
としてよいことになるのである。
（この論法がよく分からない読者は、Aのエネルギー Ea を横軸に、全エントロピー Sa + Sb を縦軸にとった凸型のグラフを描いて考えてみて欲しい。エントロピー最大の点での接線を考えれば、ここで述べている内容が理解できると思う。）
では本題の、「エントロピーとエンタルピーの関係式」を見ていこう。
ビーカーのような容器に入った物質Xと、その周囲の外環境Yを考える。
Xは何らかの化学変化を起こすが、Yは物質量不変とする。X,YのエントロピーをそれぞれSx,Sy、エンタルピーをそれぞれHx,Hyと定める。X,Yの圧力はP、絶対温度はTで一定とする。
Xが化学反応を起こして熱Qを放出したならば、エンタルピー変化はそれぞれ
⊿Hx = -Q , ⊿Hy = Q
となるであろう。
一方、Yについては物質量不変より
T = Q/⊿Sy
であるので、
⊿Sy = Q/T = -⊿Hx/T
と表せる。
⊿Sx + ⊿Sy ≧ 0
は
T⊿Sx ≧ ⊿Hx
と書き直すことができる。これが最初に述べた「エントロピーとエンタルピーの関係式」である。
「エントロピー増大の法則」をこのように書き直すことにより、「自発的な変化が起こるかどうか」を「物質自身の状態量の変化」のみで考えることができるのである。これが、エンタルピーがエントロピーとセットでよく出てくる理由である。
導出過程を見直せばすぐに分かるが、エンタルピー変化は「物質が放出した熱による外環境のエントロピー変化」を表すために用いられているに過ぎない。
本質的には、「自発的に反応が進行するかどうか」はエントロピーによって、すなわち、微視的状態のパターン数の増減に基づく確率によって決まっているのである。
お前こそ頭の悪いやつだな。
仮に海水が汚染されたとして隠し通せるわけないだろ。どれだけ広い範囲の海から人を締め出さにゃならんのや。
海洋汚染を考えるなら大気の二酸化炭素濃度上昇や石油タンカーの座礁や赤潮の発生とかの方が重大インシデントや。
そもそも人体への影響を考えると海水の放射性物質濃度にフォーカスするとか筋悪すぎ。
人間に影響あるとしたら限りなく確率は低いが人体に影響あるほど生物濃縮した魚介類を摂取する場合だろ。
これも隠し通せる訳ないわ。魚なんてスーパーで買えるわ。環境保護団体が買って検査できるわ。
そもそも行政も魚をサンプリングしてるし大規模に汚染が拡大したら出荷規制されるわ。
魚介類の出荷規制なんてよくあることだわ。貝毒だったり嵐だったり不漁だったり逆に豊漁すぎて値崩れしたりで。
周回遅れの懸念を示してる人が多過ぎる。
https://www.tepco.co.jp/decommission/progress/watertreatment/
https://www.meti.go.jp/earthquake/nuclear/hairo_osensui/
https://shorisui-monitoring.env.go.jp/
トリチウム以外は「規制基準値以下になるまで」除去してるとされている。
規制基準値というのは「生体濃縮等も考慮」した上でこの値未満なら安全、というレベル。
ゼロじゃなければ安全では無いと言うなら、過去に海洋投棄された原潜などに対しても懸念した方が良い。
気化する核種(二酸化炭素になってる炭素14など)には無意味。
その辺を重視するなら除去プロセスに蒸留を組み込んで海洋放出する方が大気放出の利点と海洋放出の利点(陸地に拡散しないなど)を両取りできる(エネルギー浪費のみデメリット)。
https://fukushima.jaea.go.jp/okuma/alps/dai3/analysis-method.html
に「精製」が入ってる様に、精製しないと検出しないレベルの濃度を測定しなければ意味が無いから。
気が向いたら追記する
日本人のネット民もやばいので人のことは言えないがさすがに驚くレベル。
中国SNSが大荒れなのは想定内だったが、X(Twitter)まで大荒れなのはさすがにびびった。わざわざ壁越えしててそれなのかと。
「日本が汚染水を流したあと、未曾有の大地震が起こった」というデマが東日本大震災の津波の映像付きで投稿されると、多くの人民が「天罰！」「日本人全員死ね！」と大喜び。中国の外交官も「これは偶然でしょうか？」と反応。
「中国は日本よりも大量の汚染水を海に垂れ流している」という(同じ人民の)投稿に対し、「これはプロパガンダだ」と猛批判。IAEAの発表についてもプロパガンダ認定。
・日本語が読めるのに読めない
在日ウクライナ人の「政府が隠そうとしてる事実。実は処理水にはDHMO（一酸化二水素）という液体が多く含まれている。人間が吸引すると死亡するだけではなく、防虫剤や殺虫剤の主成分であり、鉄を錆びつかせる程強力なもの。原発でよく使われ、2011以降、日本全国の水道水にも確認されてる。一酸化二水素で海を汚さないで！」
というジョークツイートを引用し、「ウクライナ人だってこの件を不安に思っている」と拡散。
せめて内容を読んで…
一方でわりと冷静な人民もいる。
「安全な水なら飲めと言うなら、中国が海に薄めずに流している工業排水も飲めばいい。海に流しているなら安全なはずだ。そうしてくれたら説得力が増すので黒い水をガブ飲みしてほしい」
「自国がだめなものを普通に海に流しているので、日本が海に流すものもだめなものだと思ってしまうのでは」
「国内の専門家がまだ出てこないのが不自然で不気味だ。日本を批判するため化学的に間違ったことを言うと化学者としての信頼を後で失うことになるからでは」
「自国の大気の中で毎日ご飯食べてるから身体はかなり丈夫なのはずなのに気は小さいんだな」
「囚人が頑張ってるね(中国は囚人にネットに工作的な書き込みをさせているという噂がある)」
など…
イギリス環境・食糧・農村地域省（Defra）は、大気質を改善し国民の健康を守る、野心的な新大気浄化戦略を公表した。
イギリスでは大気汚染は癌、肥満、心疾患に次ぐ重大な健康リスクとなっている。発表日：2019.01.14
周回遅れの懸念を示してる人が多過ぎる。
https://www.tepco.co.jp/decommission/progress/watertreatment/
https://www.meti.go.jp/earthquake/nuclear/hairo_osensui/
https://shorisui-monitoring.env.go.jp/
トリチウム以外は「規制基準値以下になるまで」除去してるとされている。
規制基準値というのは「生体濃縮等も考慮」した上でこの値未満なら安全、というレベル。
ゼロじゃなければ安全では無いと言うなら、過去に海洋投棄された原潜などに対しても懸念した方が良い。
その辺を重視するなら除去プロセスに蒸留を組み込んで海洋放出する方が大気放出の利点と海洋放出の利点(陸地に拡散しないなど)を両取りできる(エネルギー浪費のみデメリット)。
気が向いたら追記する
日本の大気や海洋に放射能が微量でも含まれているのなら、わざわざ日本へ観光しに来なくたっていいでしょう。
日本の海産物は輸入しないが、中国人観光客は日本へ行っても大丈夫だなんて矛盾している。
日本を訪れた中国人観光客が、現地で食べた料理に放射能が含まれている可能性だってあるだろう。
更に言わせてもらえば、日本近海の海産物が怖いのであれば、中国の漁船が日本近海にやってくるのも全面禁止してくれ。ウザいから。
中国が買わなくなったウニやカニやホタテやマグロなどは、私たち日本人が責任もって食べなければならなくなった。
温暖化は人間の活動とかあんまり関係なくて、地球自体の動きによるものみたいな情報を割と信じてる。おれは現状に甘んじられる情報を信じたいから。
それに今対策しても効果が現れるのは次世代以降だろうし、おれは次世代がどうなろうとどうでもいい。
薄皮の薄皮一枚の表面でウヨウヨしてる人間風情が地球様に影響を与えてるだなんて、傲慢なんじゃないかとすら思う。
でも夏になる度に、いやヒートアイランド現象は「真実」だわって思う。10年前はこんなに暑かったか？というのはあながち気のせいでとないかもしれない。
温暖化とヒートアイランドは一応別口の問題らしいけど。大気の組成とかよりも地面の舗装とかエアコン使いまくりとか、もっと直接的な要因らしいし。
要因が直接的だからこそ、もうちょっとなんとかならんかって思う。全員がエアコンを少し我慢するだけでも大分変わるんではないか。
暑さ我慢大会して結果迷惑をかけてる老人はぶっ叩かれてるけど、じゃあエアコンをガンガンにかけてもこれから先どんどん暑くなっていく一方じゃないか？って。
さりとて今更打ち水や朝顔で対策しようって気にもならんし。他の人らが我慢してるしおれひとり涼んでも問題ないやろってなるし。囚人のジレンマですねえ。
温暖化だって、固体になってた二酸化炭素を燃やせばそら爆発的に増えますわなとも思う。暑くなってるのも薄皮部分内での話なんだから、人間の活動も影響するだろとも思う。
でも都市部の局所的な気温上昇とかじゃなくて世界レベルのスケールになると、もう知らんわっつってエアコンガンガンにつけたくなる。
まあ暑いのはカスだけど、帰り道天然サウナに晒されて家着いた瞬間風呂に直行して水をぶっかぶる瞬間は格別だな。
打ち水より体に水かけた方が早いわ。
BIDEN'S AMBITIOUS EV PLANS COULD MAKE US MORE DEPENDENT ON CHINESE SUPPLY CHAINS, EXPERTS WARN
アメリカ人の59％が2035年までにガソリン車を段階的に廃止することに反対、21％がそのような政策の見通しに興奮している
調査によると、アメリカ人の59％が2035年までにガソリン車とトラックを段階的に廃止することに反対しており、もしアメリカがそのような政策を進めたとしても興奮すると思う人はわずか21％だという。過去2年間でアメリカ国民はガソリン車の段階的廃止への反対を強めており、2021年4月には51％が反対しており、現在反対している人の割合より8％少ない。
ピュー研究所の報告書は、「この期間にわたって、ガソリン車とトラックの段階的廃止に対する支持は民主党、共和党双方の間で高まっている」と述べている。
さらに世論調査の結果、共和党は2035年までにガソリン車を段階的に廃止することに84％対16％の差で反対しているのに対し、民主党は64％対35％の差で賛成していることが示された。
また、共和党員の73％がこの政策に憤慨しているのに対し、民主党員のわずか20％が同じように感じていることも明らかになった。これに対し、共和党員の7％、民主党員の37％が段階的縮小に興奮していると回答した。
そして米国人は、消費者が急速に電気自動車に乗り換えるのを支援するのに必要なインフラを米国が構築できるかどうかについては広く懐疑的だ。米国の成人のうち、それが可能であると非常にまたは非常に自信を持っているのはわずか 17%、30% がある程度自信を持っており、53% は自信がありません。
この調査結果は、バイデン政権と民主党主導のさまざまな州が電気自動車の導入を促進し、場合によっては将来のガソリン車の販売を禁止する規制を進め続ける中で発表された。
ホワイトハウスは4月、「自動車とトラックのメーカーは、輸送の未来は電気であると明言している。市場は動いている」と述べた。「自動車愛好家であり、自称自動車マニアとして、バイデン大統領は今この瞬間を捉えている。」
この声明は、環境保護庁（EPA）がこれまでで最も積極的な連邦政府のテールパイプ排出量を提案した後に発表された。
ホワイトハウスは、これが最終決定され実施されれば、2032年までに新車購入のセダン、クロスオーバー、SUV、小型トラックのなんと67％が電動化される可能性があると予測した。さらに、それまでに購入されるバスとゴミ収集車の最大 50%、短距離貨物トラクターの 35%、長距離貨物トラクターの 25% が電動化される可能性があります。
「バイデン政権は人々にEVの購入を強制するために、あらゆる連邦規則を曲げようとしている」と競争力企業研究所エネルギー・環境センター所長のマイロン・エベル氏は当時述べた。「ドライバーが自分で選んだ車を購入できる市場はまだ存在するが、政府の強制によりその選択肢は急速に制限されつつある。」
2022年3月、EPAは大気浄化法に基づくカリフォルニア州の権限を回復し、独自の排出基準と電気自動車の販売義務を実施し、他の州がカリフォルニア州の規則を採用することを許可した。この動きは、トランプ政権が連邦規則に矛盾する独自の基準を追求する州の権限を剥奪したことを受けて行われた。
そして8月、州の有力な環境当局であるカリフォルニア大気資源委員会は、年間自動車販売台数で全米トップの同州で購入するすべての自動車を2035年までにゼロエミッションにすることを義務付ける規制を承認した。
（以下略）
これは本当。
Ka-52が狙っているのはとんでもなく遠いので見えない。
ただ弾を装填するのが手作業。
露ヘリコプター「Ka-52」は西側の兵器より効果的＝独メディア
ロシアの偵察攻撃ヘリコプター「Ka-52」は、ウクライナ軍にとって大きな脅威となっている。ドイツ誌シュピーゲルの記者は、「アリゲーター」という愛称を持つ「Ka-52」について、西側の兵器では対処できないとの見方を示している。
シュピーゲルの記者は、「Ka-52」はウクライナの攻撃を撃退する上で非常に効果を発揮していると指摘した。
またシュピーゲルは、「Ka-52」に搭載されている6つの対戦車ミサイルシステム「ヴィーフリ」の重要性についても報じている。「ヴィーフリ」は誘導ミサイル「9K121」を備えており、最大で10キロ離れた標的を攻撃することができる。
また、西側から供与された「ゲパルト」を含むウクライナの防空システムの射程はわずか5キロしかないため、ロシアのヘリコプターは安全な距離から攻撃することが可能。「スティンガー」や「イグラ」といった携帯式防空ミサイルシステムの射程も足りない。さらに、ウクライナの航空機はロシアの戦闘機に対して脆弱であるため、Ka-52に対抗することができない。
ーーー
これより先、軍事、防衛ニュースの19FortyFiveも「Ka-52」を評価した。19FortyFiveは「ロシアのパイロットは相手を捕獲する技の策定しており、アリゲーターは今でも戦場で恐れられる 『本物の捕食者 』」と評し、特にKa-52が地形を利用して、極めて低い位置から目標に忍び寄り、敵の防空網から見えないようにする能力に注目した。
「ビデオ画像処理システム"オホートニク"は、物体の探知・認識距離の1.2～1.5倍の増加、テレビチャンネルの夜間の活動時間の増加を提供します。
自動追尾機能の存在は、観測画像の部位のビデオ視認範囲の結合の安定化を、テレビ方位測定システムは関連する照準ラインの目標の誤差へデジタルコードのエラーを出す事を可能にします」
ナセンコフは話した。
『無線電子技術コンツェルン』は、Ka-52Kの為の一連のシステム全体を製造する。
それは具体的に、高性能の機上防御複合体「ヴィテブスク」、回転安定光学電子ステーションGOES-451、電波位置特定複合体「アルバリェート」、兵器制御レーザービーム誘導システム、自動制御システムSAU-800の設置である。
「SAU-800は、手動、自動、自動制御モードでのヘリコプターの操縦を提供します。
SAU-800は、大気データ処理・記録複合体SIVPV-52と統合されており、パイロットは兵器の使用に集中することが出来ます」
ナセンコフは話した。
ただ、太陽の輻射熱はいったんは地面（つまり温室効果ガスの影響圏内）まで届いてしまうので、地球に届く前に遮るタイプの手段に比べると効果は限定的かもしれない。
だとしても、たくさんの遮蔽物を宇宙に打ち上げるコストやそれを配置するハードルを考えれば、地球の表面を白い膜で覆うなんて比較にならないくらい安上がりで簡単なわけで、実現可能性や費用対効果を考えるとずっと現実味がある。
赤道直下の洋上に白いフロートを並べてプカプカ浮かせておくのが手軽だろうね。膜で覆える陸地は限られるし、人間の生活に影響が大きすぎるから……。海ならせいぜい航路をふさがない配置に気を配ればいいくらい。フロートをどうやって係留しておくかに苦労するかもしれないけど。
赤道直下の洋上に十分な数のフロートを並べれば、たぶんまず海水温の上昇に歯止めがかかる。あたたまりきらなぃ海水が様々な海流に乗って世界に配達される。海水温が下がれば大気への水分の蒸散も減り、あのアホみたいな大雨も降りにくくなるだろうし温室効果の抑制にも一役買うだろうね（水蒸気にも温室効果がある！）。
