13/08/31 NY:AN:NY.AN
圧力は正
269:ご冗談でしょう？名無しさん
13/08/31 NY:AN:NY.AN
>>268
もう少し詳しく
270:ご冗談でしょう？名無しさん
13/08/31 NY:AN:NY.AN
>>267
>外部からピストンに与えた仕事を正の仕事とすると
膨張させる場合，外力による仕事は負
外力の向きとピストンの動く向きが逆向きであるため
271:ご冗談でしょう？名無しさん
13/08/31 NY:AN:NY.AN
ベクトルがどうあれ仕事そのものの絶対値は正なはずで
仕事を発生させてる動力源は外部にあるのに
なぜにピストンの内部エネルギーが下がるんだろう？不思議だ
272:ご冗談でしょう？名無しさん
13/08/31 NY:AN:NY.AN
>>271
絶対値取ったらなんであれ正にしかならん
仕事が負になる状況も普通にある
エスパーすると断熱膨張を考えているのに
>人が力を抜けばピストンは元の位置まで勝手に戻ってしまう
と言っているあたり，多分大気圧があることでも前提にしてしまってるんだろう
273:ご冗談でしょう？名無しさん
13/08/31 NY:AN:NY.AN
>>272
なんか納得
初期状態の断熱されたピストンを大気圧より低いところに運べば
ピストンが外部に仕事をしてくれる。
その分の仕事は内部エネルギーから補填されるので内部の温度も下がる。
ところで、大気圧の理想気体を断熱ピストンで大気圧のもとで外力をかけて膨張させた場合
理想気体の温度はどうなるの？
もし下がるなら、外力が費やしたエネルギーQとピストンがした仕事Wと内部エネルギーUは
どんな関係式で表されるの？
274:ご冗談でしょう？名無しさん
13/08/31 NY:AN:NY.AN
>>273
>大気圧の理想気体を断熱ピストンで大気圧のもとで外力をかけて膨張させた場合
準静的変化なら，大気圧があるとかないとか関係なく系に流入した仕事は W = -∫p(V)dV
膨張するのであれば W < 0
断熱であること (Q = 0) と第一法則から内部エネルギー変化は ΔU = W < 0
理想気体の場合は温度が下がる
275:ご冗談でしょう？名無しさん
13/08/31 NY:AN:NY.AN
数学的にはそうなんでしょうけど
膨張のため外部からエネルギーを費やしてるのは明白なのに
なぜに内部エネルギーが下がるのかが不思議。
高圧の気体が勝手に膨張して仕事を発生し
温度が下がるのはその式で理解できるけど。
まあもう少し勉強してみます。ありがとう。
276:ご冗談でしょう？名無しさん
13/08/31 NY:AN:NY.AN
>>275
>膨張のため外部からエネルギーを費やしてるのは明白なのに
繰り返すが準静的断熱膨張では系の内部から外部へ仕事としてエネルギーが流れる
手でピストンを引っ張る操作を想像しているのだとして，その仕事は正だが
>>274の W が負というのは，結局大気圧や手などの外力による仕事の総和が負であるということ
277:ご冗談でしょう？名無しさん
13/08/31 NY:AN:NY.AN
語弊があるな
>手でピストンを引っ張る操作
というより，注射器かなにかの先を塞いでピストンを手で引っ張るような操作をイメージしてるんだと思うが
その場合外力のした仕事自体は正
278:ご冗談でしょう？名無しさん
13/08/31 NY:AN:NY.AN
系の内部から外部に勝手に仕事して内部エネルギーが下がるのは簡単に理解できるけど
系の内部から外部に仕事としてエネルギーが流れるために外力が必要なときもあるんですね。
断熱という前提で内部エネルギーを現在値からある値へ変化させるためには
それが内部エネルギーの増加であっても減少であっても仕事を要するということなのかな。
但し勝手に膨張する場合に限っては「仕事を要する」ではなく「仕事が取り出せる」に変わるというか。
279:ご冗談でしょう？名無しさん
13/08/31 NY:AN:NY.AN
ピストンの動く向きだけで仕事の正負が決まり
内部エネルギーの増減が決まる。
ピストンが同じ向きに動いているとき
それが外力によるものか自発的な膨張収縮により動いてるものかは
ΔUには無関係ってことでいいのかな？
280:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/01 11:44:07.05
動く向きと力の向きだろ
281:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/02 00:38:39.38
断熱変化という前提のうえで
注射器の出口を指で塞いでピストンを引っ張るのと
注射器のまわりを減圧していってピストンが飛び出してくるのは
熱力学的には等価だよ。ともに内部エネルギーが減少する。
282:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/03 05:50:40.07 CJH5k976
檀蜜変化っての知ってる？
283:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/03 09:13:22.00
檀蜜流メコスジ道っての知ってる？
284:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/04 01:16:26.43
熱統計力学を一から学んでみたいのですが, おすすめの教科書 演習書はありますか
285:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/04 01:29:22.28
とりあえず田崎・清水・久保挙げときゃいいっていう風潮
286:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/04 02:03:40.97
佐々ェ…
287:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/04 15:49:20.26
久保？？？
288:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/05 00:24:07.78
久保亮五の「統計力学」か「大学演習:熱学・統計力学」か。知名度だと今は後者の演習書のほうが有名だろうか。
あとは「ゴム弾性」も名著だし手に入りやすい。
289:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/05 01:49:29.69
久保の演習じゃない統計力学を人に薦める奴は頭おかしい
290:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/05 06:20:48.03 +KlFTArv
いい本だよ。
演習についてる短い解説の方がいいけど。
291:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/05 10:10:55.15 gwtlLyu5
久保ってそれじゃなくて岩波の「統計物理学」のことじゃないの
あれはマジで名著だが
292:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/05 10:22:28.17
宜保ってそれじゃなくて民明書房の「実践メコスジ道」のことじゃないの
あれはマンスジで迷著だが
293:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/05 16:19:20.25
それなら納得だが線形応答あたりを必要とするレベルじゃないと読めないというか
294:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/08 18:02:04.86 Iczm5p53
書かないでおこうかと思ったけれどやっぱり書いてしまうけれど、
共立から出ている久保先生の統計力学は非常にいい本ですよ。
なぜダメだというのか本当に不思議だ。
思い入れたっぷりだが実は隔靴掻痒で本質に至らないあの本とか、
最近トンデモになって来た駒場のメスコジ先生のあの本とか、
なぜみんなそっちに行ってしまうのか。
ま、俺としてはどうでもいいのだけれど。
295:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/08 18:42:51.34
メスコジってなんだよ
メコスジなら分かるが
296:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/08 19:54:52.19
サルコジの従姉妹だろ
297:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/08 22:49:13.14 c6C5IqJY
久保さんが著者で出版されている、複数の本ではなくて、
サイエンス社が出版している、黄色の基本書及び演習書では、
授業の理解、定期試験及び大学院入試に対する準備、
後期課程ないし博士課程に進学することなどを
大学生がすることの目的ないし趣旨の観点から見て、
適切ではない、又は十分とはいえないのでしょうか。
298:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/09 16:37:27.43
>>294
黄色い頃に買ったけど字が小さくてかすれていた
中身もなにが目的なのかさっぱりわからなかった
299:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/14 00:42:46.48
田崎統計 (第3刷) の p.484 の脚注 13)の証明をフォローすんのかなり苦労した
これそんなに自明じゃないよな…
300:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/14 02:42:30.99
>>299
図を思い浮かべれば、わかりやすいと思うが。
あと、脚注13)の下から2行目の
x_1 ＜ x_0 ＜ x_2
は
x_1 ≦ x_0 ≦ x_2
が正しいような？
301:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/14 02:47:04.54
>>300
α1<α2に対してx1<x2
って書いてるけど等号も可能だよな
てか俺も結局図描いて証明のヒントにした
302:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/14 23:36:28.01
>>301 確かに x_1=x_2 が必要なときがあるね
303:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/17 08:59:28.33 XDlDPxC3
岩波の統計物理学
田崎の統計力学
清水の統計力学PDF
これで充分
304:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/22 08:25:49.20 +RthBec3
賢い先生に教えて戴きたいことがあります。
例えば窒素とか、水とか鉄とかの、気体、液体、固体では、
熱は各々、どのような形や割合で物質に蓄えられますか？
１、分子の運動や回転のエネルギー
２、分子間力等のポテンシャルエネルギー
３、電子の励起エネルギーやスピン
４、その他素粒子の運動エネルギーやポテンシャルエネルギー
５、その他
305:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/22 08:55:44.22
1だ、覚えておきなさい
306:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/22 09:45:10.92 +RthBec3
>>305
お返事ありがとうございます。
ただ、１つ大きな疑問があります。
例えば、質量１の物体と１００の物体が箱の中で衝突を繰り返して
平衡状態になった場合は、質量１００の物体の速度を１とすると、
質量１の物体の速度は１００で釣り合うこととなり、
運動エネルギーは質量１の物体が１００の物体の１００倍になります。
分子より軽い電子や素粒子が存在するのに、
分子が熱の運動エネルギーの大半を占めてしまうことが、
どうしても理解できないのです。
307:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/22 10:02:51.46 +RthBec3
例として、平衡時は、互いに運動量が等しくなるはずだから、
１ｋｇ １００ｍ／ｓ ⇔ １００ｋｇ １ｍ／ｓ で釣り合う。
１／２×１ｋｇ×（１００ｍ／ｓ）＾２ ＝ ５０００Ｊ
１／２×１００ｋｇ×（１ｍ／ｓ）＾２ ＝ ５０Ｊ
すなわち、質量が小さいほうが、質量に反比例して、
より大きな運動エネルギーを持つ。
308:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/22 11:16:38.51
>>306
>分子より軽い電子や素粒子が存在するのに、
電子や素粒子に「熱エネルギー」はない
スケールが違う世界では適用される物理が異なる
309:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/22 11:58:32.44
平衡なんだろ？
運動エネルギーがイコールになるような速度になるんじゃねーの？
1kg×100m/s＝100[kg*m/s]になるけど
[kg*m/s]って何の量の単位よ？
310:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/22 12:26:33.33
>>306
古典論では無限小のエネルギーで熱励起できるけど実際はそうでない
量子論知らないと理解できない
311:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/22 12:44:12.78 LGbkZuBr
>>306
軽い電子なんかは通常原子に束縛されている。
熱的に反応するためには束縛エネルギーを超えて原子から自由にならないといけないけど
通常の熱的な反応で得られるエネルギーでは超えられない。
もし簡単に越えられている状況であったら、
あちこちで火花が散っているのを見かけるようになるはず。
312:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/22 13:08:58.29
金属の自由電子でも数万度とか聞いたな
313:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/22 13:24:43.69
別に必ずしも原子はイオン化されなくても励起状態はあるわけだけど
それが大体 ~1 eV のオーダーだから>>312の言うとおり ~10^4 K くらい無いと熱的な励起は起こらない
一方分子の回転は，これも当然量子化はされるわけだけど大体 ~1 K 程度なので
結局常温程度では系のエネルギーは主に分子の並進や回転にだけ分配される
314:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/24 00:26:38.13
熱が分子の並進や回転だけになるにしては、ブラウン運動遅すぎる気がする。
また、マクスウェルの魔物がいる自体、何か怪しい。
回転してない分子１個の温度が、観測者によって絶対零度になったり、
高温になったりするのもなんか不可解。
分子１個に光をあてると、零度から突然１万度とかになるの？
熱は電子雲とかの広がりとか素粒子とかにも、エネルギーが分散していると
考える方が普通な気がするのだが。
315:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/24 03:06:27.61
>>314
粒子ひとつについて温度なるものを考えることに意味はない
316:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/30 00:33:09.90
温度を伝え、蓄える媒体は物質(分子)だよね？
何もない真空の容器の中の温度はどうやって保持されてるの？
容器を真空にしたからといって、容器内が絶対零度になるわけでもない。
例えば真空の容器の中に温度計を入れて
その容器自体を熱湯の中に沈めると
感覚的には温度計の指示は上昇するように思える。
放射による伝熱を排除するため、容器のまわりを反射率1の幕で覆ったとしても
容器の中の温度は一定か上がるかのどちらかで、下がることはまずないと思う。
このとき、真空容器の中で温度という量を保有してる媒体はいったい何なのですか？
317:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/30 01:10:22.40
>>316
>温度を伝え、蓄える媒体は物質(分子)だよね？
この部分が間違い。温度は電磁場などを含めた「系全体」に対して定義される。
真空容器内の温度は、すなわち真空容器の温度であり、真空容器内の輻射場の温度がそれである。
そもそも温度はエネルギーのように量的なものではなく、系全体に与えられる指標なので、
個々の物質や場が蓄えられるようなものではない。何かが持っているものではなく、あくまで「そのように見える」だけの代物。
318:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/30 01:34:06.30
温度とは分子の運動量ではないの？
分子が早く動いていれば温度が高く
遅く動いていれば温度が低いと思ってた。
まず物質ありきで、その物質の状態によって
温度という性状が決まると思ってた。
319:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/30 01:55:23.32
熱力学平衡系において分子の運動量の総和はゼロ (運動量保存則)。でないと力学的平衡を保てない。
まあ「運動エネルギー」の方を言いたかったのだろうけど。
分子の運動と温度の関係は、古典統計力学における話で、熱力学における温度にそのような性質はない。
更に言えば、統計力学においても、「遅ければ温度が低い」という結果は得られない。
温度が低いほど、遅い分子の分布は多くなるが、それは遅い分子の温度が低いということではない。
事実、異なる温度においても、同じ速度を持つ分子は幾らでも存在しうる (300K と 301K で分布を比較すると？)。
温度に対応するのは、「平均の」運動エネルギーであり、個々の分子は、その平均に従う限りは、
どのような運動エネルギー、すなわち速度をも持ち得る。
物質の状態によって温度が決まるというのは正しいが、相転移を考える限り、温度と物質の状態が一対一に対応するわけではないし
(0℃の氷と0℃の水は同時に存在しうる)、物質の状態から温度が決まるからといって、温度は物質の状態を表すものとは限らない。
320:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/30 02:13:44.34
温度という性状は分子の運動量の関数であると思ってたけど
それだけじゃなくて、空間を漂う電磁波も温度を決定づける要素のひとつなんですね。
物質がない真空中でも温度が有ることが納得できました。
ところで「電磁波」そのものは物質なのかエネギルーの一形態？なのか
新たな疑問が沸きました。
熱と仕事は等価であるという熱力学第一法則のように
エネルギーと物質は等価なんでしょうかね？
ちょっと勉強してみます。
321:ご冗談でしょう？名無しさん
13/09/30 03:00:46.60
>>319
>熱力学平衡系において分子の運動量の総和はゼロ (運動量保存則)。でないと力学的平衡を保てない。
平衡状態に達した系を任意の別の慣性系から見てもやはり平衡状態では？
>>320
>電磁波も温度を決定づける要素のひとつ
というのは違うし熱力学第一法則も
>熱と仕事は等価である
ということを言うものではない(そもそも「等価」ではない)
まあそのあたりの感覚は熱統計力学を自分で勉強しなきゃ掴めないだろうね
322:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/03 17:47:51.63
水や鉄に温度があるからと言って「水や鉄は温度を決定づける要素のひとつ」はナンセンスだなー
この程度は勉強せんでも分かるだろうに
323:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/03 19:48:55.83
分子の運動量が温度を決定してる
それだけだ
324:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/03 20:03:09.14
運動「量」なのか？
そのへんは 厳密にしないと
325:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/03 20:13:35.07
分子が持つ運動エネルギーの集合が温度となって観測できる
326:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/03 21:09:07.05
カルノーサイクルにおける熱効率を自然に表す状態量。
>>324
「分子の運動量が温度を決定している」だけじゃ曖昧もいいとこなので、「運動」も「運動量」もさしたる違いは生まないと思うけど。
運動エネルギーは運動量によって決まるのだし、「運動」は往々にして、位置と運動量の組を指す言葉だし。
>>322
ところが化学反応とかを熱素説やフロギストン説的に捉えるとそのようにも理解できる (できなくもない) から、
不勉強が過ぎるとそういう「常識」的なセンスも働かない。
>>321
マクロな流れがある場合、定常ではあるが平衡ではないって程度の意味合いで言った。
マクスウェル分布とか見る限り、そんな面倒なことやりたくもないけど、
実際、ガリレイ変換に対して普遍な温度、エントロピー、圧力などを考えた人はいるんだろうか (教科書的な話題ではない気がする)？
キーが滑って適当なこと書いたけど、部分系の平衡を考える限り、厳密に運動量保存が成り立っている必要はないね。
でもある平均化の下では成り立つべき関係。角運動量についてもそう (力と力のモーメントの釣り合い)。
327:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/03 21:13:36.55
比熱とか熱伝導率とか音波とか、分子の運動で説明するとすると、
なぜ熱は音速で伝わらないのかとか、結構不可解。
絶縁体より自由電子のある金属のほうが熱伝導が速いとか、
分子より電子や素粒子等の小さな粒子のほうが可能性は高い気がする。
328:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/03 21:19:56.43
>>327
不可解
329:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/03 21:23:06.89
>>327
慣習的に古典的な粒子はだいたい分子と呼んでいる気がする。
熱伝導については自由電子の気体モデル (古典統計) から説明できたはず。
330:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/03 21:31:44.09
物体の絶対温度の4乗に比例する放射エネルギー自体は光速に近い速度で放たれてる。
それが他方の物体に吸収され他方の分子が揺さぶられて
温度上昇となって観測されるまでには
いくらかの時間を要するだろうけど。
ある分子が震えたとき、その隣りの分子が即同時に震えるわけではないのだろう。
331:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/03 21:36:38.34
>>323>>325
そういう説明は熱力学の普遍性を台無しにしてる
電磁波や電子の励起，マクロなバネ振り子なんかにも定義できるのだから
運動量というのも正しくない．正しくはエネルギー
>>324は術語の「運動量」を知らないんじゃないかと心配になるな
>>326
ガリレイ変換に対しては
>マクスウェル分布
は単純に分布が平行移動するだけ
>ガリレイ変換に対して普遍な温度、エントロピー、圧力など
相対性原理は物理量の不変性を要請するものではないのだから，他にどういう信念があってそんなものを考えようとするのか分からん
332:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/03 21:53:12.23
>>331
平衡状態は観測者によらず平衡状態ってことを考えると、何かしら状態量の普遍性を要求したくなる (したくない)。
マクスウェル分布うんぬんは「温度は運動エネルギーの期待値」とか言えないのが辛い気がする。
333:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/03 22:00:56.91
>>332
>状態量の普遍性
分からん
例えばある容器に理想気体が詰まっている場合，ローレンツブーストによって体積も圧力も(たぶん温度も)変わるわけだけど
この場合，変換前後の状態量の関係は熱力学からは出てこない
334:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/04 17:53:40.11
熱力学の状態量の関係は静止系だろ
変換したのが任意座標での関係式だ
335:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/04 18:33:25.57
>>334
関係=静止系っていうその日本語は分からん
状態量の関係式を「変換」したのが新しい系での関係式になるというのは分かるけど
それが今どう関係しているのかも分からん
336:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/05 17:38:47.03
熱力学状態量の圧力がエネルギー運動量テンソルの空間成分でしかない以上
熱力学状態量の関係式は相対論で共変ではない
つまり、静止系でしか通用しない
相対論で使える状態量関係式は新しく作る必要がある
337:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/05 17:42:58.80
新旧座標での状態量を結ぶ熱力学的な関係式はないけど
別に静止系でなくても平衡状態なら状態量の間の関係式(状態方程式など)は同じものが成り立つでしょ
例えば気体の場合は全粒子のエネルギーが等しく底上げされるだけなんだから
338:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/05 17:46:05.89
全粒子のエネルギーが等しく，というと語弊があるな
平衡状態であればカノニカル分布なり何なりに従っているわけだけど
運動量空間での積分には結局効かない
339:?
13/10/13 08:08:36.94 gAjRz+Ao
331 名前：? ：2013/10/11(金) 02:29:54.78 ID:0zhVVNA6
エントロピー増大の法則の新解釈
今温度Ｔの熱源ＤとＴ’の熱源Ｄ’が接触してるとする。Ｔ＞Ｔ’とする。
と熱がＤからＤ’に移る。これはエネルギーＵが移ったとも入れる。Ｕは熱量Ｑ
と同じである。温度Ｔと熱量Ｑの間には比例関係がある。ＳＴ＝ＱでＳは比例定数
であるが、ＤやＤ’の系で決まる。もし微小熱量dＱがＤからＤ’に移り
それぞれの温度は変化しないとすると、ＤからみればＱはｄＱ減少しＤ’から見れば
ｄＱの増大である。Ｑ＝ＳＴからｄＱ＝ＴｄＳである。ＤからＤ’にｄＱが移るから
ｄＱ＝ＴｄＳ＝ーＴ'ｄＳ’である。Ｓはエントロピーであるが、Ｄから見ればｄＱの
減少ーｄＱ＝－ＴｄＳでｄＳの減少。Ｄ’から見ればＴ'dＳ’の増大。エントロピーは
全体ではーｄＳ＋ｄＳ’＝－ｄＱ／Ｔ＋ｄＱ／Ｔ’＝ｄＱ（－１/T+1/T')
=dQ(-T'+T)/TT'＞０でありエントロピーは全体で増大する。ところでこう考えると
Ｓはエネルギー保存則からＥ＝Ｑ＝ＳＴからＴの変化の補正をＳで行なうのである。
空気が広がれば温度が下がる。からエントロピーが増大する。温度は高いほうから
低いほうに動く。から変化はエントロピーが増大する方向に移動する。
340:?
13/10/13 08:11:07.93 gAjRz+Ao
332 名前：? ：2013/10/11(金) 02:43:51.91 ID:0zhVVNA6
水が高いほうから低いほうに流れる時に仕事をするように温度の低い熱源が
無いと熱は仕事が出来ない。仕事が出来ない状態がエントロピー最大の状態である。
高温Ｑから低温Ｑ’に熱が移動するときの仕事をＷとするとＱ－Ｑ’＝Ｗである。
ああ眠い。この続きは後でやろう。
333 名前：? ：2013/10/12(土) 00:30:16.62 ID:Gfb2V/AF
べつに書いたがうっかり消えてしまった。また書くの面倒だな。
温度TはエネルギーUに比例する。Uは熱量Qと同じだから
ST=U＝Qである。S＝Q/T Sは言わずと知れたエントロピーだ。
高熱源Tから熱が低熱源T'に流れると仕事WをするとSTーW＝ST'である。
この仕事Wで低熱源T'から高熱源Tに同じ熱量を流して元に戻すとこの式から
ST=ST'+Wである。だから、もしW=0仕事をしないで高熱源Tから低熱源T'に熱がみんな移ったら
その過程は不可逆ある。もちろんWを使わないで低熱源から高熱源に熱量を移すことは出来ない。
Wより大きいW'が必要なら不可逆である。からS(T-T')=W<S'(T-T')＝W’つまり
不可逆反応ならS<S'である。つまりエントロピーは増大するのだ。
もっとわかりやすく言うと、無から分離したプラスの存在は
それを打ち消すためにはまずその位置を特定しないといけない。
それに エネルギーを費やす。しかる後同じ大きさのマイナスの存在を
加えて無にしないと元には戻らない。結果Wより大きいW'が必要になる。
だからエントロピーは増大する。
341:?
13/10/13 08:12:44.23 gAjRz+Ao
334 名前：? ：2013/10/12(土) 00:36:42.62 ID:Gfb2V/AF
エントロピーの大定理
エントロピーの本質がわかったと思う。
じつはもっと面白いエントロピーの考えがあるのだ。
が残念。ここに書くには余白がない。
335 名前：ご冗談でしょう？名無しさん ：2013/10/12(土) 00:40:26.05 ID:???
もしも目子筋を舐めたら
336 名前：? ：2013/10/12(土) 08:18:00.88 ID:Gfb2V/AF
内部エネルギーは体積はよらず温度だけによる。だからエネルギーの
一部移動でそこが温度が下がっても移動したところで温度が上がるので
全体は温度は変わらずエネルギーも変わってはいない。が、
そのように考えるのはまだ工夫が足りないのだ。なぜ減少したTの熱源
ではｄS=ｄQ/Tで、増大した熱源ではｄS'=dQ/T'なのか。
同じｄQなのに。
337 名前：? ：2013/10/12(土) 22:42:17.13 ID:Gfb2V/AF
ここでプラスの存在と言ってるが実は存在のプラスの表現であって
存在のマイナスの表現と合わさると無表現存在＝エネルギーだな。
342:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/13 08:20:54.25
まるで宗教のようだ
343:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/13 08:31:19.34
アニメでエントロピーという言葉が出てきたがさっぱり意味が分らんかった。
344:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/13 09:00:21.79
>>343
まぎか、とりあえずこういうの読めば
URLﾘﾝｸ(www.amazon.co.jp)
345:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/13 10:03:29.00 hIKsZsfW
隣り合うＡ室とＢ室の間に小扉があり、小さな魔物がいた。
Ａ室から速い分子が飛んできた時とＢ室から遅い分子が飛んできた
時だけこの魔物は小扉をあけた。
するとＢ室の温度＞＞Ａ室の温度で平衡するようになり、
低温物体より高温物体への熱の移転ができた。
人々はこの魔物をマックスウェルの魔物と呼んだ。
346:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/13 10:09:55.13
ところでこの仕切りを開け閉めするために必要な仕事はどこからくるの？
悪魔が働くためのエネルギーはどこからきているの？
347:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/13 10:20:11.64
というのがシラードのエンジンとランダウアーの原理
348:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/13 10:27:24.11
ということで、熱は勝手に高温と低温に分かれることはないだろうということが
当時の物理学者、数学者の間で経験則にも基づいた一般的な解釈となっていった
349:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/13 10:28:25.86
悪名高きシラードか
350:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/13 13:10:52.61
シラードって悪名高いの？
351:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/13 15:14:05.20
マンハッタン計画じゃなかったけ
352:?
13/10/17 06:08:50.40 qAxLoXkG
>>348
わかってるようだね。
353:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/17 22:57:37.42 +3FdTdrG
等確率の原理がわからねー
354:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/17 22:59:11.17
そこ躓くポイントか？
355:?
13/10/17 23:52:57.09 qAxLoXkG
原理というものは経験を超えたア・プリオリ(先験的）に確実と
思える仮定のことである。我が＊＊論では「同一律」といいます。
つまり「同じものから出来ている同じ構造のものは、同じ働きをする。」
あるいは「同じ原因は同じ結果を導く」こんなこと、
ア・プリオリ(先験的）に当たり前に思うでしょう。だがこれが大変なことなことを導くのです。
356:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/18 00:12:33.15
統計力学とは分配関数を求めることと覚えたり
357:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/18 01:18:35.87
大偏差原理が最も重要。
358:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/18 08:28:34.86
不確定性原理が全ての根底にある
359:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/18 08:58:32.21
>>357
ふむふむ、普通は>>356だと思うが
360:ご冗談でしょう？名無しさん
13/10/18 16:37:57.39
等重率の計算原理
361:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/02 01:44:56.18
熱によるエネルギー移動と、
力学系によるエネルギー移動の違いが分からない。
ミクロな力学系ではエネルギーのやりとりを精密に計算できるけど、
どこから熱というおおざっぱな見方で諦めるのか、その境目が知りたい。
362:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/02 01:49:15.70
力学的な仕事以外のエネルギーの流れすべてが熱だよ
363:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/03 21:22:04.69
熱はなんちゃって物理量。境目を適当にしたら日常的に便利だから使うだけ。
1カロリー=4.184Jなんてあってるかどうかすら怪しい。
364:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/03 23:03:11.01
あってるかどうかではなく
そう定義したんだよ
365:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/04 00:03:10.55
ジュールの家を潰すほどの努力はなかったことになりました。
366:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/04 01:21:14.03
熱はエネルギー形態のひとつだけど、多くのエネルギーは最終的に熱の形態へ変換されるじゃん。
車を例に挙げると、ガソリンの持つエネルギーは仕事と熱に変換されて
そのうちの仕事がまた仕事と熱に変換されて、そのうちの仕事がまた仕事と熱に変換される。
最終的にガソリンの持つエネルギーは全て熱になるでしょ。
逆に熱を別のエネルギー形態に変換することも出来るけど、その時熱の一部は熱のまま排出されるとも学んだ。
で、そうやって宇宙の全エネルギーが全て最終的なエネルギー形態である熱に変換されるとどうなんの？
もう熱以外のエネルギーは作り出せなくない？
367:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/04 01:33:52.75
>>363 は二重に間違ってる。
1cal = 4.184 J というのは熱と仕事の換算式であり (最初に仕事と熱の関係に気づいたマイヤーは 1cal = 3.56J と見積もった)、
マイヤー (1842) やジュール (1843-1849) 以前には熱は力学的仕事とは独立に扱われていた。
熱が >>363 の言う「なんちゃって物理量」と認識されるようになったのは、ヘルムホルツによる熱力学第一法則の定式化の後 (1847)。
これらの発見以降、ケルビン卿やランキン、コリオリらによって力学におけるエネルギー論の整理が行われている。
より正確に熱から脱却するのは、クラウジウスのエントロピーの発見からだいぶ後の1999年、リーブとイングヴァソンによる再構成から、
決して「日常的に便利だから」とかそういうへちょいモチベーションで熱を扱っていたわけではない。
熱力学は力学をものすごく単純化した「極限」であって、そういう「極限」は熱力学以外には多分存在しない。
ミクロの力学と熱力学との間にある、中間的な理論はいくつも存在して、
たとえばブラウン運動を考えるときにランジュバン方程式を作ることは、力学の単純化・マクロ化をしていることになる。
こういう中間の理論においては、熱と仕事の関係は、見ているスケールの違いから、あやふやになる。
368:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/04 01:35:03.58
>>366
誤 : 「熱はエネルギー形態のひとつ」
正 : 「熱はエネルギーの移動形態のひとつ」
369:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/07 18:06:47.47
>熱力学は力学をものすごく単純化した
やっぱりなんちゃって物理量じゃん。
370:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/07 20:45:08.09
単純化を許さないなら連続体力学も統計力学も「非物理」なんですが……。
371:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/07 22:56:23.23
量子論も重力の正確な反映ができないから「なんちゃって物理」
一般相対論も量子的効果が反映ができないから「なんちゃって物理」
372:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/07 23:53:49.13
全くそのとおり。物理はファンタジーである。
373:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/08 00:52:21.17
ようするに科学ってのはなるだけみんなが信じることのできる
ファンタジーをつくりましょうって営みだからな
374:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/08 01:06:24.58
少なくとも自然科学は実証できなければいけないんだけど
375:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/08 01:09:41.92
実証なんてできないよ反証可能性ですらアヤしいのに
376:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/08 01:18:15.23
そういう屁理屈はどうでもいいのが自然科学
377:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/08 08:13:38.98
実証というのも、実験で照らし合わせる対象の記述自体が、既存の仮説の範疇にとどまるから、どうしても時代と共に変遷し、相対化されてしまう。
それを理由に、なんちゃってと呼ぶのかどうか？
そもそも知的生命体に出来ることは、概ねこの程度までが限界でしょ。
それが、なんちゃって、だとしても、その現実と思しき限界を探っている処に、科学の意味はあるでしょ。
378:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/08 21:03:13.48
体温計で「熱」を計るという日常用語が、熱と温度の区別を困難にしている一因だと思う。
物理では状態量である温度と、状態量ではない熱の区別は明確になってるけど
そういう区別が普段使いの言葉のレベルにまで浸透することはないのかもしれない。
379:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/08 21:05:27.83
中学校の教科書に「熱エネルギー」なんて書いてあるしね
一度染み付いちゃうとなかなか
380:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/08 22:23:12.84
仕事量と熱量の変換式をただの定義だって言っちゃうところが信用できない。
381:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/08 23:16:34.56
>>380
> 仕事量と熱量の変換式
なんやねんそれ
382:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/09 11:26:04.65 PkaD8tEZ
LOVE ME
URLﾘﾝｸ(www.youtube.com)
383:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/09 11:44:01.17
LOVE MEKOSUJI
384:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/09 13:28:37.26
「熱エネルギー」のどこが悪い？
385:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/09 15:36:50.32
>>384
上でも出てるが術語の「熱」はエネルギーの移動形態であってエネルギーではないからな
正しくは内部エネルギーだということを理解したうえで分かりやすく「熱エネルギー」なんて言うこともあるけど
物体に「熱」なるものが蓄えられるとか、そういう描像・表現は熱素説とそう変わらない
386:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/09 17:31:17.90
熱はエネルギーというのは別におかしくない。熱はエネルギーの次元を持った物理量。ただし、状態量ではない。
387:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/09 17:39:14.35
熱はエネルギーではない
どの瞬間を見ても，エネルギーの流れはあっても「熱」なるエネルギーは存在しない
始状態と終状態を定めなければ定義されない物理量であって，エネルギーとは本質的に異なる
388:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/09 20:17:20.17
エネルギーという概念と、状態量の概念は別。
状態量ではないエネルギーの典型例が運動エネルギーと熱エネルギー。
389:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/09 21:15:02.02
>>388
> 状態量ではないエネルギーの典型例が運動エネルギー
運動エネルギーは通常熱力学ではあつかわないだけで状態量だろ。
390:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/09 21:22:35.20
>>388
今は「熱エネルギー」(より正確には内部エネルギー)ではなく
術語の「熱」はエネルギーではないという話をしている
391:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/09 21:25:18.82
さらに言えば
熱エネルギー(⇔内部エネルギー)は状態量だし
運動エネルギーも状態量なわけだが
392:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/09 21:30:47.76
熱エネルギーが状態量？
運動エネルギーが状態量？
俺が学んだ物理と君の物理は全然違うようだな。
393:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/09 21:31:34.69
>>392
お前の物理では状態量の定義はなんなんだ
394:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/09 21:42:37.77
>>392
違うっていうかお前の知識が中学で止まっているようなんだが
熱エネルギーではなく熱の話だと言っているのに
395:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/09 21:49:33.65
ああいや連中は熱がエネルギーだと言っているから
そもそも「熱エネルギー」と内部エネルギーは別物かもしれないのか
396:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/09 22:11:14.97
>熱エネルギー(⇔内部エネルギー)
なんて訳わからねえこと言ってるのはお前だけだろ
397:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/09 22:18:33.51
>>396
お前は熱力学をなんていう本で学んだの？
ぜひ教えてくれ
398:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/09 23:34:50.16
中学理科で扱われている「熱エネルギー」は多義的に用いられているケースが多く、
ある程度厳格に議論しようと思うと用語自体が不適切だと思うし、やや不毛みを感じる。
中学でエネルギーの変換経路を教える際には、
「あらゆるエネルギーは最終的に熱エネルギーに変換される」
とか、
「熱エネルギーをすべて他のエネルギーに変えることはできない」
とか表現される。
この「熱エネルギー」は、熱浴への熱としてのエネルギーの移動を表しているようにも思えるし、
「熱エネルギー」を実体として解釈しようとすれば、熱浴の内部エネルギー考えることもできる。
熱力学でも力学でも、(非)慣性系によって状態量の値は異なっていてもいいけど、
基本的な変数の組、たとえば温度と体積、たとえば位置と運動量を指定すれば、状態量はその系で一意に決まる。
その意味で運動エネルギーは立派に状態量と呼べる。
熱力学における内部エネルギーは、温度より基本的な変数なのでややこしいけれど、やっぱり状態量。
399:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/10 20:03:48.43
まずは物理学上のエネルギーの定義から頼む。
400:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/10 22:54:39.80
いろんなエネルギーの形態があるけど、「エネルギーは状態量である」なんていう珍奇な定義はこのスレでしか見たことない。
401:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/10 23:03:24.86
誰もそんな定義してねーだろｗｗｗｗｗｗ
402:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/10 23:05:55.03
>>400
そりゃそもそも定義じゃなく性質というか属性というか
403:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/10 23:08:56.34
たとえば>>390
404:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/10 23:28:52.13
それをどう捻ったら「エネルギーの定義は状態量である」なんて言い換えができるんだ？
405:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/11 00:29:54.84
>>404
「熱はエネルギーではない」という主張は正しいか？
406:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/11 00:33:35.07
>>405
「熱はエネルギーの移動量であってエネルギーではない」なら、正しい。
407:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/11 00:36:31.94
話を二転三転させるのはやめろよ
誰ひとりエネルギーの定義を状態量などとはしていないし
散々言われているように熱はエネルギーの移動形態であってエネルギーそのものではない
そもそも>>387に対する>>388のレスからしてずれている
時間の無駄でしかないから，お前の学んだ「熱力学」を俺も学んだ上で議論したい
そのためにも本なり論文なり挙げてくれ
408:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/11 00:47:44.85
内部エネルギーとは別に熱エネルギーがあって、それで無矛盾な理論体系があるなら俺も知りたいな
たぶん彼は熱エネルギーと熱という言葉を全く同じものとしているだけなんだろうけど
409:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/11 01:10:23.61
URLﾘﾝｸ(ja.wikipedia.org)
>熱という物理量も熱の仕事当量という概念によってエネルギーへ帰属することが出来る。
意味が分らないからこれでいいじゃん。
410:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/11 01:42:51.01
>>409
なるほど
お前はそこで熱力学を学んだのか
「エネルギーへ帰属する」という表現がすなわち「エネルギーである」となるのかは怪しいような気もするが
別にWikipediaだから間違いだなんて言うつもりはないけど
状況設定を次のようにしたうえで，お前やWikipediaの筆者らはどう考えるのか聞きたい．
温度 T_A の物体 A (内部エネルギー U_A) と温度 T_B の物体 B (内部エネルギー U_B) を接触させたとする．
仕事のやりとりはなく，熱 Q が物体 A から B に流れ，新たな平衡状態 (温度 T，内部エネルギー U) が実現した．
始状態の全系のエネルギーは U_A + U_B であり，終状態の A, B の内部エネルギーはそれぞれ U_A - Q, U_B + Q になる．
(1) 終状態の全系の内部エネルギーは U = (U_A - Q) + (U_B + Q) = U_A + U_B である．始状態と終状態，およびその間の過程で，いつどこに「エネルギー」 Q というものが存在しているのだろうか．
(2) 終状態の部分系 A の内部エネルギーは U_A - Q だが，この -Q は「熱」という(内部エネルギーとは区別可能な)量として存在しているのだろうか．
411:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/11 03:06:56.29
>>410
だから熱力学におけるエネルギーを定義をしろと何度言ったら。
wikipediaにちゃんと書いてるだろ。
412:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/11 03:13:09.51
>>411
俺の立場でどう定義するかではなく
お前の「熱力学」で，エネルギーを「（物理学）仕事をすることのできる能力のこと。物体や系が持っている仕事をする能力の総称。」と定義した上で
>>410の(1)(2)をどう説明するのかを聞きたい
413:412
14/01/11 03:25:21.34
そしてこちらも何度か頼んでいることだが
「熱は『熱エネルギー』というエネルギーである」「熱エネルギーと内部エネルギーは別物である」というお前の熱力学の体系がまとめられている文献をぜひ教えてもらいたい
Wikipediaだけってことはあるまい
414:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/11 04:30:35.88
科学的手続きを無視されてもねぇ。常に定義が先なんだよ。
415:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/11 04:40:13.78
本当にお話にならないな
>>414
>>413だけなら術語の定義関係なく答えられるだろう？
416:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/11 04:50:12.61
それを言ったのはおれではないので答えられない。
もしおれに答えられるというのならおまえにも答えられるだろう？
417:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/11 04:55:02.08
誰だよ
418:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/11 08:45:49.45
たかしへ
お母さんです
419:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/11 17:15:37.17
「熱は内部エネルギーではない」を認めた所で「熱はエネルギーである」の何処が悪いのか分からんな
420:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/11 18:58:25.04
おれ用語使うのは勝手だが、
そのおれ用語がどういう意味なのかぐらい説明しろよ。
421:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/11 19:43:36.36
>>419
熱は内部エネルギーとは異なる別のエネルギー(熱のエネルギー)だとすると
この「熱のエネルギー」は，他の運動エネルギーや位置エネルギーや電磁気的エネルギーや波動のエネルギーなどとは異なり
どの物質にもどの場にも蓄えられているものではないという点で
>>412などのように標準的に定義されるエネルギーとは性質が異なる
それは熱がエネルギーではなくあくまでその移動形態であるからに他ならない
422:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/11 22:31:19.83
エネルギーの一般的な定義って何？
423:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/12 02:00:00.53
>>422
ML^2T^-2
424:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/12 02:07:52.84
>>423
力のモーメントもエネルギーになってしまうし
特定の単位系（基本単位）を仮定してる
425:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/12 02:23:44.07
>>424
モーメントはようするにラジアンごとの仕事＝エネルギー移動だからエネルギーでよくね
あと物理量の次元を否定するとあとはもう質量次元ぐらいしかなくなっちゃうけどそれでいいの？
426:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/12 02:30:39.78
>>425
一行目は意味がわからない
例えばすべての物理量を時間や質量や長さなどいずれか一つの次元だけで表すことはできる
それが物理量の次元の否定だと言うのもよくわからないな
427:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/12 09:16:16.75
W = Lθ,
W : 仕事, L : トルク, θ : 回転角
ということ？ ブラウン・ラチェットとかでよく見る。
力のモーメントそのものは、次元はエネルギーだけど、ポテンシャル的な意味では「エネルギー」ではないよね。
エネルギーの一般的な定義は考えてみると意外と難しい。
エネルギーのようなものを力学や量子力学、熱力学で定義することはできるけど、
それが互いの定義で言うところのエネルギーになっているかを確認しなくちゃいけない。
428:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/13 21:46:59.60
大学で統計力学を専攻したよ。
全部忘れちまったけど。
429:ご冗談でしょう？名無しさん
14/01/14 16:36:53.96
URLﾘﾝｸ(www.loreto.unican.es)(Hecht)EnergyChange(2007).pdf
430:ご冗談でしょう？名無しさん
14/03/12 16:43:28.46 N/iVOY7H
今年の冬は寒かった、長野ではマイナス二十数度Ｃになったんだソーダ。
せいぜい千メートルそこそこの長野で、
北海道の旭川や四・五千メートル上空の気温
と同じになるとは不思議なもんだ
これ、もしかしたら長野の台地のせいかな。乾燥断熱減率で寒い台地で、
さらにクーラーをフル回転して冷やしたためなんかな。これ、
周りじゅう、から捨てられ流れ込んだ
エントロピーを宇宙に捨ててやってるんじゃないかな。
本当ならここに森があり
水の豊かな場所ならなお一層よいと思うんだが。
431:ご冗談でしょう？名無しさん
14/03/12 20:04:19.26
動力を用いて低温熱源から高温熱源に熱を汲み上げると
これらを含む系全体のエントロピーは現象する
432:ご冗談でしょう？名無しさん
14/05/23 22:36:13.43
エントロピーとは
最大値のことを考えていない。
最大とはどういうこと？