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熱力学 · First Law of Thermodynamics

熱力学第一法則

エネルギー保存則を熱と仕事を含めて述べた法則。系の内部エネルギーの変化は、系に加えられた熱から系が外部にした仕事を差し引いたものに等しい。熱もエネルギーの一形態であり、孤立系の全エネルギーは増減しないことを意味する。第二種永久機関とは別に、無からエネルギーを生む第一種永久機関が不可能であることを保証する。

分野: 熱力学
英語名: First Law of Thermodynamics
主要な貢献者: ジェームズ・ジュール / ルドルフ・クラウジウス / ヘルマン・フォン・ヘルムホルツ

関連エントリ

物理概念熱力学第二法則孤立系のエントロピーは決して減少せず、不可逆過程では必ず増大するという法則。熱が低温物体から高温物体へひとりでに移ることはなく、自然現象には向きがあることを表す。熱をすべて仕事に変換する効率100%の熱機関は不可能であり、時間の矢の起源とも結びつく。クラウジウスやケルビンらによって19世紀に定式化された。物理概念熱力学第三法則系の温度を絶対零度に近づけると、完全な結晶のエントロピーが一定値（理想的にはゼロ）に近づくという法則。これは有限回の操作では絶対零度に到達できないことを意味する。低温における物質の性質や、エントロピーの絶対値を定める基準を与える。ネルンストが熱定理として提唱し、プランクによってより明確な形に整理された。物理概念エントロピー系の状態の乱雑さや、巨視的状態に対応する微視的状態の数を表す物理量。熱力学では可逆過程における熱の出入りを温度で割った量として定義され、統計力学ではボルツマンの関係式により微視的状態数の対数に比例する量として与えられる。孤立系では時間とともに増大する傾向があり、熱力学第二法則と時間の向きを特徴づける中心的な概念である。