査読/熱力学第1法則(導入編)（トミー著）/2 のバックアップ(No.72)

公開を希望します。 †

ページ	査読/熱力学第1法則(導入編)（トミー著）
投稿者	トミー
状態
投稿日	2006-02-10 (金) 16:56:45

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メッセージ †

特に問題はないかと思いますので、公開を希望いたします。よろしくお願いいたします。

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返答 †

賛成ですじゃんじゃん熱力の記事を書いて下さい！ -- Joh 2006-02-10 (金) 19:31:30
頑張ります -- トミー 2006-02-10 (金) 22:41:34
はい。賛成です。 -- 黒子 2006-02-11 (土) 01:34:34
賛成です!! -- やっさん 2006-02-11 (土) 01:46:11
遅くなって申し訳ないのですが内部エネルギーというキーワードについて完全版でも同様の議論でしょうか？？？ -- nemo 2006-02-11 (土) 02:03:36
>nemoさん、実は内部エネルギーのところ、査読で突っ込まれるだろうと思ってビクビクしていました。私の計画では、熱力学をまず全体像でとらえて、それから細かい議論をしていきたい、そんな記事を書きたいと思っているのですが、本記事の内部エネルギーの定義はやはりまずいと思われますか？ちなみに完全版でも、内部エネルギーについてはあまり深く触れずにおくつもりです。ですから同様の議論になると思います。 -- トミー 2006-02-11 (土) 02:19:26
EMANさんのページで、内部エネルギーについて間違いが指摘されてます！と書いてありました。ということは、あのページを参考にしちゃダメなんですかねー。私は詳しいことはよく分かりませんが、同じ間違いをしていると、突っ込んでくる読者がいるかも知れません。 -- Joh 2006-02-11 (土) 02:42:31
う～ん・・・EMANさんのとこの記事はしっかりと読んだことがないのでわかりませんが、僕の立場は熱力学を構築するうえで外部にする仕事などはうまく定義することができると思います。しかし、内部エネルギーは・・・って感じだと思います。もし、この後で細かい議論をする記事があるのならば、この記事は良いと思います。 -- nemo 2006-02-11 (土) 04:51:28
なんだか眠くて書いててよくわからなくなりました(笑)また後で考えてみます。 -- nemo 2006-02-11 (土) 04:53:10
私は熱力勉強したてなので、間違ったことを言ったら、どなたかご指摘ください。>nemoさん、内部エネルギーは、ピストンや容器の中に入っている理想気体分子１つ１つが所有しているエネルギーの総量ですよね？容器内の温度をあげたり、外部から仕事をすることによって分子１つ１つがエネルギーをもらい、激しく活動するようになるから内部エネルギーが増加するのだ、と私は認識していますがよろしいでしょうか？ということはやはり、本記事で書きましたように、内部エネルギーとは「物体内部のエネルギーのこと」となると思うのですが、おかしいでしょうか？ -- トミー 2006-02-11 (土) 12:59:09
>Johさん、EMANさんのページ、読みました。私の見方が悪かったのかもしれませんが、EMANさんのページでは、熱力学における「準静過程」の定義がおかしいと指摘を受けた、と書いてあり、今回の内部エネルギーの話とは関係のないことのように感じたのですが、いかがでしょうか。 -- トミー 2006-02-11 (土) 13:02:38
>トミーさん、僕は熱力学はあくまでマクロな話で議論をしなきゃいけないなぁと思います。なので原子の運動を取り出すのはよくないかなぁと思います。どうでしょうか？ -- nemo 2006-02-11 (土) 18:36:33
＞nemoさん、はい、それはおっしゃる通りです。原子や分子の運動を組み込めば、それは熱力学ではなくて統計力学になります。しかし、学問的観点を飛び越えて現象を見るならば、私の考えで良いですよね？再度確認させていただきたいのですが、nemoさんは本記事の「内部エネルギー」のどの点に疑問を持っておられるのでしょうか。もう少し詳しく書いていただけませんか。そうでないと議論が進まない気がしてきました。よろしくお願いします。 -- トミー 2006-02-12 (日) 00:03:38
おそらくこの記事においてはこのような感じでよいと思います。しかし、仕事や熱量(これらはエネルギー?)を与え、エネルギー保存則が成り立っているという信念のもとに内部エネルギー(新しいエネルギー形態)というものを導入したと思っています。そしてその存在がなければ保存則は満たさないと・・・。なのでもう少し新しいものなんだということが強調されれば良いかなぁと思います。熱力学は勉強しようと思っていたのでこれから少し勉強してみます。 -- nemo 2006-02-12 (日) 00:22:29
>トミーさん、学問的観点を飛び越えて現象を見るならば、私の考えで良いですよね？これは統計力学的にみるとそうだと思います。不安ですが(汗) -- nemo 2006-02-12 (日) 00:25:42
>nemoさん、おっしゃりたいこと、よくわかりました内部エネルギーは、気体を原子や分子をミクロに認識できていなかった時代に、気体に仕事や熱量を加えてみたら内部エネルギーという物を導入しないとエネルギー保存則が成り立たないため、導入した、ものだと思います。しかしながら、現代に生きる我々はミクロな現象を知ってしまっていますよね。だからかえって内部エネルギーという物が捉えにくくなってしまったのではないかな、と思っています。せっかく指摘していただいたので、本記事では脚注という形で何らかの補足をしてみようと思います。そしてもっと勉強して、内部エネルギーについては改めて記事にしてみようかと思います。 -- トミー 2006-02-12 (日) 00:37:10
>トミーさん、ありがとうございます。調査をせず、言ってしまったので少し申し訳ないように思っていましたが補足を加えていただけるということで発言してよかったかなと思います。ありがとうございます。相対論の記事が落ち着いたら(いつだよ!?笑)、ちゃんとした議論を自分なりにまとめてみて補完できるような感じなら僕も書いてみようかなぁと思います。そのときはよろしくお願いしますm(_ _)m -- nemo 2006-02-12 (日) 00:43:21
コメントの投稿がかぶってしまったようですね -- nemo 2006-02-12 (日) 00:44:34
私のせいです。ごめんなさいm(_ _)m -- トミー 2006-02-12 (日) 00:46:11
連続投稿すいません。>現段階では、本記事はこのままで公開にすることにします。については僕も賛成です。お騒がせいたしましたm(_ _)m -- nemo 2006-02-12 (日) 00:46:15
熱力の記事、実は一人ではすごい不安なのでnemoさんが執筆に加わってくださると心強いです。よろしくおねがいします -- トミー 2006-02-12 (日) 00:47:43
たびたび投稿した文章を変更してごめんなさい。やはり補足説明を加えてみました。いかがでしょうか？>nemoさん -- トミー 2006-02-12 (日) 01:03:01
トミーさんの方針で、まずは内部エネルギーを天下り的に定義して、熱力学の概論を進めるというのであれば、いまここで難しい定義をしなくてもいいと思います。いまのように、註に断り書きをしておくので十分ではないでしょうか。（しかし、註には、ただの断り書きだけじゃなくて、もう少し突っ込んだ内容を臭わすような説明を加えてもいいと思います。） -- Joh 2006-02-12 (日) 04:07:39
>Johさん、脚注をもう少し詳しくしてみました。いかがでしょうか？ -- トミー 2006-02-12 (日) 21:43:51
脚注いいと思います。私は統計力学は分かりませんが、背後にある事情がどういうものなのかが分かるだけでも読んで楽しいです。改めて公開に賛成です。 -- Joh 2006-02-13 (月) 06:34:04
遅くなりました。良いと思います Johさんの意見にも賛成です。なので改めて賛成です。 -- nemo 2006-02-14 (火) 00:24:40
連続投稿すいません。もうひとついいですか？式で表すところで1→2だけ仕事と熱量をわけてW、Qと定義しているところが？？？って思っちゃうかなぁと感じます。まだ勉強していないのでわからないのですがこういうもんでしたっけ？？？ -- nemo 2006-02-14 (火) 00:31:28
話し合いに参加できず残念ですが、ひとまず公開させていただきました！ -- 崎間 2006-02-14 (火) 00:43:02
もし改訂があればお気軽にどうぞー -- 崎間 2006-02-14 (火) 00:50:53
＞nemoさん、ご質問、いつもすごく勉強になりますあのように定義したのは、最後の方に書いてあります「仕事と熱量、どちらか片方だけ加えても内部エネルギーの変化は引き起こすことができる。また、内部エネルギーの差を知ることができたからといって加えた熱量と仕事の具体的な値を個々に知ることはできない」というのが言いたいからなんです。いかがでしょうか？ -- トミー 2006-02-14 (火) 02:33:47
"内部エネルギー"がやはり問題なんですかねぇ(>_<)始めて見た人にとっては"仕事"+"熱量"と"内部エネルギー"は同じもの？って感じちゃう気がします。同じ日本語に対して一方はまとめて"U"、もう一方にはわけて"W"と"Q"となっているので。読みすすめると、わけて書いていたのはこのためか！となりそうですが騙されてる感じがしそうな…。ほかの方はどう感じるのでしょうか？ -- nemo 2006-02-14 (火) 03:11:32
確かに、定義してる部分だけ読むとちょっと騙された感があるかも、です私も実は勉強していてここでつまづきました。熱力学第１法則の一つの山かもしれませんね。 -- トミー 2006-02-14 (火) 13:03:51
>トミーさん、そうですか(>_<)う～ん・・・やはり他の人の意見もききたいですね☆ -- nemo 2006-02-15 (水) 21:24:34
もうこのURLへのリンクは消えちゃっているのでしょうか？？？あやうく消えてしまいそうでした(汗)ところで反応がないところを見るとあまり気にしなくても良いことだったのかなぁ？(>_<) -- nemo 2006-02-17 (金) 23:13:27
私も他の人のご意見を待っていたのですが、どなたも疑問に思われないようですね…。記事制作者としてはその方が嬉しいのですが、これでいいのかな、と複雑な心境です全文を読めば、定義の意味がわかる、ということで解決にしておいて良いですか？ -- トミー 2006-02-18 (土) 02:30:36
やはりだめだと思います。内部エネルギーは決して熱や仕事ではないですから。熱と仕事を考えた上でエネルギー保存という妄想(言い過ぎ？)を認めると、どうやらそれら以外のエネルギーを考える必要があるだろうとなるわけですよね？だからその別なエネルギー形態を導入し内部エネルギーとよび、新しいエネルギー形態の存在を明らかにしたのではないでしょうか？という理由で内部エネルギーについて誤解を招くかなぁと思います。注には書いていただいてますが(>_<)注のみでじゅうぶんですかねぇ？(?_?) -- nemo 2006-02-18 (土) 06:47:55
0での内部エネルギーを0とした時にはU1、U2は確かにそれぞれの仕事と熱の和になりますが、その定義ならば基準状態は内部エネルギーが0のみ？？？となっちゃいませんか？確かに付加定数はありますがなんか違和感を感じます。トミーさんはどう思いますか？ -- nemo 2006-02-18 (土) 06:59:50
あまりにも遅い途中からの乱入で、申し訳ないです。ど素人の私も、少し考えてみました。　私も力学と照らし合わせて熱力は考えるほうだし、まず、歴史的にも仕事と熱を他の物体に与えることができる能力のことを内部エネルギーと、とりあえず思ってしまう人もいるかと思います。そのほうが、マクロな世界からみて、最初に直感的に分かりやすいと思うんです。だから、もしもnemoさんのように内部エネルギーの最初の定義について気になる方が多いようならば、もっと「とりあえず、これを内部エネルギーとよびましょう。でも・・・」ということを強調してはどうでしょうか？ -- 黒子 2006-02-18 (土) 22:20:44
>黒子さん、黒子さんが書いていることは少し飲み込めていませんが、上で僕が言いたかったことはこの定義だと基準状態をどうとでも取れるっていえないのでは？という疑問です。U_1=U_0+W_{0→1}+Q_{0→1}ならば良いと思うのですが、ここではU_1=W_{0→1}+Q_{0→1}となっているように感じるのですが僕の思い過ごしでしょうか？？？どなたかわかる方はいらっしゃいますか？ -- nemo 2006-02-19 (日) 03:21:29
>nemoさん、内部エネルギーは熱や仕事そのものではないですが、それらを加えることによって増加するものですよね。それを言い表したのが熱力学第１法則です。だからこれでいいと思うのですが…。U_1という表記が誤解を生むのでしょうか。⊿U_1と表記した場合は、いかがでしょうか？ -- トミー 2006-02-19 (日) 23:48:41
>黒子さん、じゃんじゃん参戦してください！よろしくお願いします！ -- トミー 2006-02-19 (日) 23:49:14
>トミーさん、トミーさんの書いた定義に従うと内部エネルギーというU_1はW_{0→1}+Q_{0→1}となるのでしょうか？ -- nemo 2006-02-20 (月) 02:12:14
>nemoさん、ちょっと問題点と違うことを書いてしまいましたか？分かりにくくてすいません。　私も今の定義のままではU_1=W_{0→1}+Q_{0→1}と取れてもおかしくないと思います。私には、U_1はW_{0→1}+Q_{0→1}となる潜在エネルギー(この言い方もおかしいですが)みたいに見えます。しかし、厳密に言えば、その考え方はマクロな世界から見たときの都合のいい解釈で、実際は注釈にあることなんですよ・・・　とそれを、強調してはどうでしょうか？　　これが言いたかったんです。まだ、論点がずれているようなら、考えます。 -- 黒子 2006-02-20 (月) 04:10:39
＞nemoさん、そうです。その通りです。ただ、一言断るとU_2も内部エネルギーです。記事の最後に挙げました参考文献にも、そのように書いてあります。また、黒子さんのおっしゃっていることに加えて、もう一つの注に書いてある「基準状態をどこにでも取れる」ということを照らし合わせていただければ、なぜそのような表記になるのかおわかりいただけると思います。 -- トミー 2006-02-21 (火) 02:49:14
残念ながら、私は内部エネルギーの説明がよくわかりません。なぜ、状態０から状態１へ変化させるときにU1、状態１から状態２へ変化させるときに、Q+Wとしているんでしょうか？Q+Wと、U1が足せる次元のものである、という説明が不可欠だと思います。なぜ状態１から状態２で、Q+Wなのか、よく分かりません。（←私は結果は分かってるんですが意地悪だと思わないで下さい。論理の流れとして、よくついていかれないということです。） -- Joh 2006-02-21 (火) 03:29:53
>黒子さん、こちらこそすいません。いい解釈とはどういうことでしょうか？U_0が0とできるということでしょうか？>トミーさん、やはりわかりません(>_<)最初考えていることは0→2(と0→1→2)なんですよね？U_1として0→1の仕事と熱とするなら、内部エネルギーもしくは第1法則を認めた上でU_0を0としなくてはならないと思います(←これはあやしいかも。この流れなら仕方ない(？))。これはたぶん"これが第1法則だったのです"のとこに書かれている状態0を基準状態にとったというのが対応してるのですかね…？ -- nemo 2006-02-21 (火) 08:10:53
またここでいきなり基準状態という言葉が出てきてるのでなんのことかわかりません。後でわかるからいいのかもしれませんが…。また話が最初0→2の関係だったのがいつの間にか(U_1の移行)で1→2の関係をみてるというシフトチェンジがおこってるのも不思議な感じです。基準状態をどうとでもとれることを言うためだと思いますが、そうでしょうか？しっかり読んでいて気になったのですが状態1を経由しても変わらないのは明らかと書かれていますが明らかなことなのでしょうか？ -- nemo 2006-02-21 (火) 08:17:35
なんとなくベクトルの三角不等式のイメージがしてしまって明らかなのかな？と思ってしまいます。たぶん今載せている図があるから明らかと言ってしまいそうですけど。なんだかまたよくわからなくなってきました(>_<)すいませんm(__)mまた携帯からの書き込みなのでとても見にくくなってすいません。 -- nemo 2006-02-21 (火) 08:34:36
＞nemoさん　「都合のいい解釈」とは、内部エネルギーもミクロな世界で見れば注釈にある説明で定義されるものだけど、マクロな世界ではそれはわからなかったから、とにかくどこかの状態(ここでは基底状態)から相対的にみて存在するエネルギーの差を、内部エネルギーとして定義してしまった。　ということかな？って思うのですが -- 黒子 2006-02-21 (火) 23:49:12
＞Johさん、「Q+Wと、U1が足せる次元のものである、という説明が不可欠だと思います」とのことですが、QとWとUの定義は文章中に書いたつもりなのですが、ダメでしょうか。そのような定義をした理由は、やはり熱力学第１法則の説明をするためです。便宜上、そう定義すれば熱力第１法則が導き出せるということなんです。 -- トミー 2006-02-22 (水) 21:03:06

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