今日の講義の内容
最初の問いとして
を聞いてみたのだが、本日て出てきた答は以下の通り。
- 熱いやつ
- 風邪引くと出る
- エネルギー
- 分子の振動
- 温度
- 圧力と関係しているもの
- 概念
と出てきたが、どれもあまりよくない（この中に正解はない）。
「熱いやつ」は「熱源」の説明であって、熱の説明ではない。
「風邪引くと出る」熱は物理の熱とはまた別。
「概念」と「圧力と関係しているもの」では、該当するのは「熱」だけではなくてたくさんありすぎて「熱とは何か？」には答えていない。
かろうじて近いのは「エネルギー」と「分子の振動」であろうが、これでも正しくない。
というわけで、のところを説明した。
何を考えるときにも、「定義」をちゃんと行なうことは重要。曖昧な定義ではけっして理解できないので、この点は注意しよう。
続いて高校物理でもやった熱力学第１法則について聞いてみると、これは$\Delta U=Q-W$という式が出てきた。
この式からわかるように、熱はエネルギーそのものではなく、「エネルギーの移動（flow）の一形態だ」ということが大事である。
少し「熱＝エネルギーの移動」という概念を持ってもらうために、のアニメーションを実行した。
続いて、のところを説明したが、今日は「準静的」という言葉には触れず、
という点のみを説明した。
熱力学ではない力学で、しかも摩擦が関与しないような場合「行き」と「帰り」の仕事は同じ大きさ逆符号になり、相殺するのが普通であるが、熱はこうはならない。
これは熱力学で大事な「不可逆性」の最初の顕れなのである。
不可逆性の例としてもう一つ、ピストンを急に引いた場合を考える。
↑のような変化が起こり（引きが速いのでまず右側に真空ができ、その後気体が全体に拡がっていく）、最後には一様な平衡状態に達する。
この逆がもしあるとしたら、
のような現象が起こることになる。つまり、平衡状態にあった気体の右側に突然真空が発生し、その後にピストンが動かされてその真空のところを埋める。
熱力学では重要な、この「不可逆性」を強調して第一回の授業はそこまでとした。