熱力学

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熱力学は、熱、温度、仕事、エネルギー、および巨視的な物理系の状態変化を研究する分野である。

状態量

温度、圧力、体積、内部エネルギー、エントロピーなどは、系の巨視的状態を表す量である。

内部エネルギー U の変化は、系に加えられた熱 Q と系が外部にした仕事 W を用い、符号規約の一例では

ΔU = Q − W

と表される。

孤立系ではエントロピーは減少しない。これにより熱現象には時間的な方向性が現れ、熱機関の効率にも上限が生じる。

熱力学の巨視的法則は、多数の粒子の微視的状態を確率的に扱う統計力学によって説明される。