熱力学(3-1)

第Ⅲ章に入ります。

[目次]-------------
第Ⅲ章 熱力学第二法則
 7.熱力学第二法則の表現
 8.カルノーサイクル
 9.熱力学的絶対温度
 10.熱機関
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熱力学第二法則は第二種永久機関の可能性を否定する。

温度 \(t\) の 熱源 : 一様な温度 \(t\) にある物体で、周囲と熱は交換できるが仕事は交換できないようになっているもの
 例1) 剛体の容器に包まれた物体、
 例2) 体積変化が無視できる物体
 例3) 一様な温度 \(t\) にある水

熱力学第二法則の表現の第一例:
 一様な温度をもつ一つの熱源から熱を取り出しこれを仕事に変換するだけで、他には何の結果も残さないような過程は実現不可能である(ケルヴィン卿の原理)。

熱力学第二法則の表現の第二例:
 ある温度の物体からそれより高い温度の物体へ熱を移すだけで、他には何の結果も残さないような過程は実現不可能である(クラジウスの原理)。

「クラジウスの原理」の言い換え
 熱伝導によれば物体 \(A\) から物体 \(B\) へ熱が流れるものとする。そのとき、\(B\) から \(A\) へ熱を移すだけで、他には何の結果も残さないような過程は実現不可能である。
 
「ケルヴィン卿の原理が成り立たない」⇔「温度 \(t_{1}\) の単一の熱源からある量の熱を取り出しこれを完全に仕事に仕事に変換するだけで、他には何の結果も残さないような過程を行うことができる 」 ⇒ 「摩擦によってこの仕事を再び熱に変換できる」 ⇒ 「この熱で、ある物体の温度を上げることができる」 ⇒ 「この物体の最初の温度 \(t_{2}\) は何であってもよい」 ⇒ 「特に \(t_{2}\) を \(t_{1}\) より高くできる」 ⇒ 「ある物体(温度 \(t_{1}\) の熱源)からそれより高い温度 \(t_{2}\) をもつ他の物体に熱を移しただけのこと」 ⇒ 「クラジウスの原理を破る」

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