熱力学2009月曜おさらい5

前回からの続き．第一法則と準静的過程での気体の仕事の式を使って，熱容量の式をまとめておく．熱量の式から、一定にする状態量を指定して微分する．これは偏微分で表せる．定積熱容量と定圧熱容量の式を出しておく．次に理想気体の定義を与えて，第一法則からわかる性質をまとめておく．まず、内部エネルギーのあからさまな式をだし、熱容量の関係式ではマイヤーの関係式を出しておく．以前に、定圧熱容量の方が大きいといったが、具体的に理想気体の場合にはその差が気体定数になることをみた。さらに、断熱過程の曲線を求めておく．これは第一法則から微分方程式が与えられるが，それを理想気体の条件をつかって具体的にといてみた．積分定数をどうきめるかとか、すこし考えると当たり前のこともわりとしゃべったつもり。PV平面で、ある状態（P,V)を通過する等温曲線と断熱曲線の傾きの違いを説明する．実は、この大小関係も熱容量の大小関係もすべて第二法則に関係している。。。とあとで、知るとそれはそれで驚くことではないだろうか。

というわけで、熱力学第二法則にはいる．そのまえに、これまでの第0と第1法則のまとめ、というか物理的意味について説明する．第一法則は、標語的には「熱と仕事の等価性」を言っているが、第二法則では実は等価ではないことを唄っている．どのように整合しているかは正しく理解したいところである．第二法則は実はいくつかの表現がある．上に上げたことも，第二法則の帰結であるので、それも表現といってもいいかもしれない。ただし、より基本的な法則を原理としておく立場を熱力学ではとっている．これは物理の他の法則と少しちがい感じはする．まずは日常的にはあたりまえに思える、熱の移動や物質の移動と可逆・不可逆過程を説明する．それから熱力学特有の考え方を説明する．といっても、もう時間があまりなかったので、ここはまた次回に．