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超ざっくりまとめると熱力学第二法則とは【超ざっくり熱力学第二法則の説明】熱の移動は「温度の高い方」から「温度の低い方」へと移動するのが自然。その逆は起こらない。熱をすべて仕事に変換するエンジンは作れない。というようにまとめることができます。カマキリこの2つを覚えておけば何とかなるでしょう! 少々言葉足らずなところがありますが、日常生活に置き換えて理解するのには余計な言葉を付けると逆にわからなくなってしまいますので、まあ良いでしょう。 (よく「ほかに何も変化を残さずに・・・」という表現がかかれているのですが、最初は何言ってるのかわかりませんでした・・・そのあたりも解説を付けたいと思います。) ここまでで何となく理解したって思ってもらえればOKです。これより先は少々込み入った話になりますが、上記の2つの質問に立ち返って読んでもらえればと思います('ω') なぜ、熱力学第二法則が必要なのか? 熱力学は「平衡状態」から「別の平衡状態」への変化を記述する学問であります。熱力学第一法則だけで十分ではないかと思うかもしれませんが、熱力学第一法則を満たしていても(エネルギーが保存していても)、何から何への変化が自然に起こるのか? 自然界でその変化は起こるのか、起こらないのか? 熱力学第二法則をわかりやすく理解する2つの質問。｜宇宙に入ったカマキリ. その区別をしてくれるものではなりません。これらの区別を与える基準になる法則が、熱力学第二法則なのです。カマキリこんな定性的じゃなくて、定量的に表現してくれよ!! そう思ったときに登場するのが、エントロピーです! エントロピーという名前は、専門用語すぎるにも関わらず結構知られている概念です。「その変化は自然に起こるのかどうか・・・?」を定量的に表現するためのエントロピーという量です。エントロピーは、「不可逆性の度合」「乱雑さの度合い」など実にわかりにくい意味合いで説明されていますが、エントロピーは個人的には「その変化は自然に起こるのかどうか・・・? 」を評価してくれる量であるのが熱力学でのエントロピーの意味だと思っています。エントロピーについて話し始めるとそれだけで長くなりそうなのでここでは、割愛します_(. _. )_ 勉強が進んだら記事にします! エントロピーの話はさておき、「自然に起こる状態」というのを表現するのに、何を原理として認めてやるのが良いのか?

永久機関の研究から生じた「エントロピー」、その提唱者の偉大な業績とは？（ブルーバックス編集部） | ブルーバックス | 講談社
熱力学第二法則をわかりやすく理解する2つの質問。｜宇宙に入ったカマキリ
【物理エンジン】永久機関はなぜできないのか？その１【第一種永久機関】 - YouTube
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永久機関の研究から生じた「エントロピー」、その提唱者の偉大な業績とは？（ブルーバックス編集部） | ブルーバックス | 講談社

しかしこの第二永久機関も実現には至りませんでした。こうした研究の過程で熱力学第二法則が確立されます。熱力学第二法則とはエントロピー増大の法則と呼ばれています。エントロピーとは分かりやすく言うと「散らかり具合」です。エネルギーには質があり「黙っていればエネルギーはよりエントロピーが高い(散かった)状態に落ち着く」という考え方です。部屋を散らかすのと片付けるのとでは後者の方が大変であることは想像に難くないと思います。エネルギーも同じでエントロピーが高くなったエネルギーにより元の仕事をさせるのは不可能なのです。永久機関の実現は不可能?理由は?

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241 ^ たとえば、芦田(2008) p. 73など。 ^ カルノー(1973) pp. 46-47 ^ 田崎(2000) pp. 87-89 ^ 山本(2009) 2巻pp. 241-243 ^ ただし、この証明は厳密ではない。というのも、熱機関の効率は低温源の温度によっても変化するが、1, 2の動作を順に行ったとき、1の動作で仕事に使われなかった熱が低温源に流れるため、低温源の温度が変化してしまうからである。そのためこの証明には、「温源の熱容量が、動作1や2によって変化する熱量が無視できる程度に大きい場合」という条件が必要になる。すべての場合に成り立つ厳密な証明としては、複合状態におけるエントロピーの原理を利用する方法がある。詳細は田崎(2000) pp. 252-254を参照。 ^ この証明方法は田崎(2000) pp. 80-82によった。ただし同書p. 【物理エンジン】永久機関はなぜできないのか？その１【第一種永久機関】 - YouTube. 81にあるように、この証明の、「カルノーサイクルと逆カルノーサイクルで熱が相殺されるので低温源での熱の出入りが無い」としている箇所は、直観的には正しく思えるが厳密ではない。完全な取り扱いは同書pp. 242-245にある。 ^ 芦田(2008) pp. 65-71 ^ カルノー(1973) p. 54 ^ 山本(2009) 2巻pp. 262-264, 384 ^ 山本(2009) 3巻p. 21 ^ 山本(2009) 3巻pp. 44-45 ^ 高林(1999) pp. 221-222 ^ 高林(1999) p. 223 参考文献 [ 編集] 芦田正巳『熱力学を学ぶ人のために』オーム社、2008年。 ISBN 978-4-274-06742-6 。カルノー『カルノー・熱機関の研究』広重徹訳、解説、みすず書房、1973年。 ISBN 978-4622025269 。高林武彦『熱学史第2版』海鳴社、1999年。 ISBN 978-4875251910 。田崎晴明『熱力学 -現代的な視点から-』培風館、2000年。 ISBN 978-4-563-02432-1 。山本義隆『熱学思想の史的展開2』ちくま学芸文庫、2009年。 ISBN 978-4480091826 。山本義隆『熱学思想の史的展開3』ちくま学芸文庫、2009年。 ISBN 978-4480091833 。関連項目 [ 編集] カルノーの定理 (幾何学):同名の定理であるが、本項の定理とは直接的な関連はない。発見者のラザール・ニコラ・マルグリット・カルノーは、サディ・カルノーの父親である。

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「それはできる!」と言って、「ほらできた!」というのは形にできますが、「それはできない!」と言って、どうやって証明しようかって思うのがふつうです。熱を捨てないと絶対に周期運動する熱機関を作れないって言ってくれると諦めがつきますよね。いや、本当はできるかもしれませんが、過去の先人たちが何をやっても実現しなかったので「諦めて原理にしやったよ_(. )_」って話なのかもしれませんが、理論とはそんなものです(笑) 「何かを認めてる。そして、認めたものから何を予測できるか?」という姿勢がとても重要で、トムソンの法則というものを認めてしまっているのです。熱だけでどれだけ仕事量を増やそうとしても、無理なものは無理ってきっぱり言ってくれているので清々しいです('◇')ゞきっぱり諦めて認めよう!! 永久機関の研究から生じた「エントロピー」、その提唱者の偉大な業績とは？（ブルーバックス編集部） | ブルーバックス | 講談社. 第二種永久機関は存在しない第二種があるなら、第一種があるものですよね。第一種永久機関というのは、「無のエネルギーから永久に外部に仕事をしてくれる装置」のことです。もう、見るからにエネルギー保存則に反していて不可能であることはわかりますが、第二種永久機関はどうでしょうか? まずは、第二種永久機関の定義についてです。第二種永久機関「一つの熱源から正の熱を受け取り、これを全て仕事に変える以外に、他に何の痕跡も残さないような機関」このような機関は実現できないよってことです。正の熱を与えてくれる熱源ばっかりで、それを全部仕事に変えることはできないってことです。これも、熱と仕事は等価な価値を持っていないというのと同じです。第二種永久機関はできそうでできない・・・・例えばまわりの環境はとても大きいので、熱源からの熱量を全て仕事に変えることができたとしても、元の状態に戻すためには必ず熱を逃がさないといけないと先ほど言いましたが、まわりの環境が膨大なので逃がした熱は周りの環境になじんでしまってまた逃がしたつもりでも逃がしてないのと同じなので、また膨大な環境による熱源から熱をもらえば半永久的に仕事を行える・・・・ように見えるが、これが効率\(\eta=\frac{W}{Q}=1\)になっていないので、できそうでできていないという事になります。なぜ効率\(\eta=\frac{W}{Q}=1\)にならないのか?

磁石を利用して永久機関を作ることはできるのでしょうか?YouTubeなどで磁石を利用してファンを回す、それにより発電を行う動画などが存在しますが、そのほとんどはトリック動画です。磁石で物を動かすというのはリニアモーターカーなどでその理論は存在します。しかし、リニアモーターカーは電磁石によりN極、S極を素早く動かして前へ進む力を生み出しているのです。外から全くエネルギーを供給しなければ磁石でも「くっついて終わり」です。大抵のフリーエネルギー動画ではボタン電池などを仕込むことにより永久機関のように見せかけているのです。永久機関は本当にないの?②:ネオジム磁石でガウス加速器ガウス加速器とは、磁石のひきつけあう力を利用して鉄球を打ち出す装置です。ネオジム磁石などの強力な磁石を利用することにより、高速で鉄球を打ち出すことが可能となります。これを利用して永久機関を実現しようというのが上記の動画ですが、見ていただくと分かる通り鉄球が戻ってくるタイミングで鉄球をセットしていますね。初めは勢いよく鉄球を打ち出すことができますが、その球が戻ってきた際、次に打ち出す球がなければ当然そこで動作はストップします。永久機関にはなりえません。永久機関は本当にないの?③:永久機関の発電機は? 永久機関の発電機についてもたまに話題に挙がることがありますが、もし本当にそのようなものが存在するのであれば熱力学第一法則を超越していると言えるでしょう。上記の動画でも自身のコンセントにつなぐことで電気がグルグル回っている(?)というようなことを言いたいのかなと思いますが、コンセントにつないで消費した電力はどのように回復しているのでしょうか?

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