ブラウザよりも高速アクセス！
20 関係: 可逆、ニコラ・レオナール・サディ・カルノー、ウィリアム・トムソン、エントロピー、カルノーの定理 (熱力学)、スターリングエンジン、理想気体、等温過程、絶対零度、熱効率、熱力学、熱力学第二法則、熱機関、熱機関の理論サイクル、熱源、逆カルノーサイクル、温度、準静的過程、断熱過程、思考実験。
可逆
ある系の状態が別の状態に変化したとき、外部と系との間でやり取りした熱と仕事を元に戻して、外部に何ら変化を残さずに系を元の状態に戻すことができることを可逆(reversible)と言い、このような変化(過程)を可逆過程(reversible process)と言う。系および外部が元の状態に戻りさえすれば、元に戻す変化の経路は問わない。 可逆過程であるためには、変化の途中において、系内および系と周囲との間で熱平衡、力学的平衡、化学的平衡が保たれていることが必要であり、このような理想化した状態変化を準静的過程と言う。可逆過程は常に準静的だが、準静的過程であっても可逆でないものは存在する.
新しい！!: カルノーサイクルと可逆 · 続きを見る »
ニコラ・レオナール・サディ・カルノー
ニコラ・レオナール・サディ・カルノー（, 1796年6月1日 パリ - 1832年8月24日 パリ）は、フランスの軍人、物理学者、技術者で、仮想熱機関「カルノーサイクル」の研究により熱力学第二法則の原型を導いたことで知られる。.
新しい！!: カルノーサイクルとニコラ・レオナール・サディ・カルノー · 続きを見る »
ウィリアム・トムソン
初代ケルヴィン男爵ウィリアム・トムソン（William Thomson, 1st Baron Kelvin OM, GCVO, PC, PRS, PRSE、1824年6月26日 - 1907年12月17日）は、アイルランド生まれのイギリスの物理学者。爵位に由来するケルヴィン卿（Lord Kelvin）の名で知られる。特にカルノーの理論を発展させた絶対温度の導入、クラウジウスと独立に行われた熱力学第二法則（トムソンの原理）の発見、ジュールと共同で行われたジュール＝トムソン効果の発見などといった業績がある。これらの貢献によって、クラウジウス、ランキンらと共に古典的な熱力学の開拓者の一人と見られている。このほか電磁気学や流体力学などをはじめ古典物理学のほとんどの分野に600を超える論文を発表した。また、電磁誘導や磁気力を表すためにベクトルを使い始めた人物でもある。.
新しい！!: カルノーサイクルとウィリアム・トムソン · 続きを見る »
エントロピー
ントロピー（entropy）は、熱力学および統計力学において定義される示量性の状態量である。熱力学において断熱条件下での不可逆性を表す指標として導入され、統計力学において系の微視的な「乱雑さ」「でたらめさ」と表現されることもある。ここでいう「でたらめ」とは、矛盾や誤りを含んでいたり、的外れであるという意味ではなく、相関がなくランダムであるという意味である。を表す物理量という意味付けがなされた。統計力学での結果から、系から得られる情報に関係があることが指摘され、情報理論にも応用されるようになった。物理学者ののようにむしろ物理学におけるエントロピーを情報理論の一応用とみなすべきだと主張する者もいる。 エントロピーはエネルギーを温度で割った次元を持ち、SIにおける単位はジュール毎ケルビン（記号: J/K）である。エントロピーと同じ次元を持つ量として熱容量がある。エントロピーはサディ・カルノーにちなんで一般に記号 を用いて表される。.
新しい！!: カルノーサイクルとエントロピー · 続きを見る »
カルノーの定理 (熱力学)
熱力学におけるカルノーの定理とは、熱機関の最大効率に関する定理である。ニコラ・レオナール・サディ・カルノーの名にちなむ。カルノーの原理とも呼ばれる。.
新しい！!: カルノーサイクルとカルノーの定理 (熱力学) · 続きを見る »
スターリングエンジン
thumb スターリングエンジン（）とは、熱機関の形式のひとつで、シリンダー内のガス（もしくは空気等）を外部から加熱・冷却し、その体積の変化(加熱による膨張・冷却による収縮)により仕事を得る外燃機関である。熱交換をすることによってカルノーサイクルと同じ理論効率となる。スコットランドの牧師、ロバート・スターリングが1816年に発明し、名称はこれに由来する。.
新しい！!: カルノーサイクルとスターリングエンジン · 続きを見る »
理想気体
想気体（りそうきたい、ideal gas）または完全気体（かんぜんきたい、）は、圧力が温度と密度に比例し、内部エネルギーが密度に依らない気体である。気体の最も基本的な理論モデルであり、より現実的な他の気体の理論モデルはすべて、低密度で理想気体に漸近する。統計力学および気体分子運動論においては、気体を構成する個々の粒子分子や原子など。の体積が無視できるほど小さく、構成粒子間には引力が働かない系である。 実際にはどんな気体分子気体を構成する個々の粒子のこと。気体分子運動論では、構成粒子が原子であってもこれを分子と呼ぶことが多い。にも体積があり、分子間力も働いているので理想気体とは若干異なる性質を持つ。そのような理想気体でない気体は実在気体または不完全気体と呼ばれる。実在気体も、低圧で高温の状態では理想気体に近い振る舞いをする。常温・常圧では実在気体を理想気体とみなせる場合が多い。.
新しい！!: カルノーサイクルと理想気体 · 続きを見る »
等温過程
等温過程（）とは、温度一定の環境下で、系をある状態から別の状態へと変化させる熱力学的な過程のことである。等温変化とも呼ばれる。 系の温度は等温過程の前後で変化しない。特に理想気体の場合は、系の内部エネルギーも等温過程の前後で変化しない。.
新しい！!: カルノーサイクルと等温過程 · 続きを見る »
絶対零度
絶対零度（ぜったいれいど、Absolute zero）とは、絶対温度の下限で、理想気体のエントロピーとエンタルピーが最低値になった状態、つまり 0 度を表す。理想気体の状態方程式から導き出された値によるとケルビンやランキン度の0 度は、セルシウス度で −273.15 ℃、ファーレンハイト度で −459.67 である。 絶対零度は最低温度とされるが、エンタルピーは0にはならない。統計力学では0 K未満の負温度が存在する。.
新しい！!: カルノーサイクルと絶対零度 · 続きを見る »
熱効率
熱効率（ねつこうりつ、thermal efficiency）とは、熱機関の性能を表現する物理量であり、熱として投入されるエネルギーのうち、機械的な仕事（動力）や電気的なエネルギー（電力）などに変換される割合である。 ある熱機関に投入される熱が であるときに取り出される仕事を と表した時の係数 がこの熱機関の熱効率である。 例として、熱機関であるエンジンの目的は、動力の供給である。1000ジュールの熱エネルギーが与えられたエンジンが300ジュール分の動力を出力した場合、このエンジンの熱効率は30%である。残りの700ジュールは発熱や摩擦抗力や震動など、目的ではない形の物理現象に消費され、目的外に費消されたのであり、損失と呼ばれる。熱効率は熱力学第一法則により1（100%）を越えることはなく、熱力学第二法則により1になることも決してない。 ニコラ・カルノーは思考実験で最も熱効率の良い仮想熱機関としてカルノーサイクルを提案した。カルノーサイクルの理論熱効率 は、吸熱源の温度を 、排熱源の温度を としたとき で与えられる。吸熱源の温度が高く、排熱源の温度が低いほど熱効率は大きいが、熱力学温度が必ず正であるため理論熱効率は必ず1より小さく、実際の熱効率はさらに小さくなる。また、吸熱源の温度が排熱源の温度より低い場合は熱効率が負になるため仕事を取り出すことはできない。逆に言えば、外部から仕事としてエネルギーを投入すれば、低温源から熱を吸収して高温源に熱を移動させることができる。このような機関はヒートポンプと呼ばれる。ヒートポンプの性能は熱効率に替えて成績係数という量で表現される。.
新しい！!: カルノーサイクルと熱効率 · 続きを見る »
熱力学
熱力学（ねつりきがく、thermodynamics）は、物理学の一分野で、熱や物質の輸送現象やそれに伴う力学的な仕事についてを、系の巨視的性質から扱う学問。アボガドロ定数個程度の分子から成る物質の巨視的な性質を巨視的な物理量（エネルギー、温度、エントロピー、圧力、体積、物質量または分子数、化学ポテンシャルなど）を用いて記述する。 熱力学には大きく分けて「平衡系の熱力学」と「非平衡系の熱力学」がある。「非平衡系の熱力学」はまだ、限られた状況でしか成り立たないような理論しかできていないので、単に「熱力学」と言えば、普通は「平衡系の熱力学」のことを指す。両者を区別する場合、平衡系の熱力学を平衡熱力学、非平衡系の熱力学を非平衡熱力学 と呼ぶ。 ここでいう平衡 とは熱力学的平衡、つまり熱平衡、力学的平衡、化学平衡の三者を意味し、系の熱力学的(巨視的)状態量が変化しない状態を意味する。 平衡熱力学は（すなわち通常の熱力学は）、系の平衡状態とそれぞれの平衡状態を結ぶ過程とによって特徴付ける。平衡熱力学において扱う過程は、その始状態と終状態が平衡状態であるということを除いて、系の状態に制限を与えない。 熱力学と関係の深い物理学の分野として統計力学がある。統計力学は熱力学を古典力学や量子力学の立場から説明する試みであり、熱力学と統計力学は体系としては独立している。しかしながら、系の平衡状態を統計力学的に記述し、系の状態の遷移については熱力学によって記述するといったように、一つの現象や定理に対して両者の結果を援用している 。しかしながら、アインシュタインはこの手法を否定している。.
新しい！!: カルノーサイクルと熱力学 · 続きを見る »
熱力学第二法則
熱力学第二法則（ねつりきがくだいにほうそく、）は、エネルギーの移動の方向とエネルギーの質に関する法則である。またエントロピーという概念に密接に関係するものである。この法則は科学者ごとにさまざまな言葉で表現されているが、どの表現もほぼ同じことを示している。 例えば、電気エネルギーが電熱線を使って熱エネルギーに変換するが、電熱線に熱エネルギーを与えても、電気エネルギーには変換しないことは経験上知られている。つまり、電気エネルギーは質の高いエネルギーであるが、熱エネルギーの質は低い。.
新しい！!: カルノーサイクルと熱力学第二法則 · 続きを見る »
熱機関
熱機関（ねつきかん、英語：heat engine）とは、熱をエネルギー源とした機関である。装置外から熱を取り込むものと、装置内で（通常は燃料の燃焼によって）生成した熱エネルギーを使用するものとがある。.
新しい！!: カルノーサイクルと熱機関 · 続きを見る »
熱機関の理論サイクル
熱機関の理論サイクル（ねつきかんのりろんサイクル）は、 熱機関の作業物質が行うサイクル（一巡して元に戻る状態変化）を 単純化･理想化したサイクルのことであり、 一部を除いて可逆サイクルである。 実際の熱機関のサイクルは多少なりとも不可逆変化を伴っており、 ここで扱う理論サイクルとは異なっているが、 理論サイクルは熱機関の原理的理解や基本設計には必要なものである。熱サイクルともいう。 熱機関と逆の動作をする冷凍機のサイクルは、 熱機関のサイクルを逆に動作させたものと考えることができ、 ここでは、冷凍機の理論サイクルも含めて扱う。.
新しい！!: カルノーサイクルと熱機関の理論サイクル · 続きを見る »
熱源
熱源（ねつげん）とは、周囲に対し高い温度を持った地点、エネルギーの供給ポイントを指す。前者は主に赤外線を発していることが多い。 自然界では海底火山活動に伴う高温の熱源をホットスポットと呼ぶこともある。 実用面では、熱を実生活に使うため、燃料や電力から熱を発生させる仕組みをこう呼ぶ。.
新しい！!: カルノーサイクルと熱源 · 続きを見る »
逆カルノーサイクル
逆カルノーサイクル（ぎゃくカルノーサイクル、reversed Carnot cycle）は、理論的に最も効率の高い理想的な可逆熱サイクルである。カルノーサイクルを逆運転させたものであり、低温の熱源（絶対温度TC）から高温の熱源（TH）へ熱を移動させる。ヒートポンプなど冷凍サイクルとしては一番能率の良いものであるが、実現は不可能である(似たような物は作れる。この似たような物を逆カルノーサイクルと呼ぶこともある)。.
新しい！!: カルノーサイクルと逆カルノーサイクル · 続きを見る »
温度
温度（おんど、temperature）とは、温冷の度合いを表す指標である。二つの物体の温度の高低は熱的な接触により熱が移動する方向によって定義される。すなわち温度とは熱が自然に移動していく方向を示す指標であるといえる。標準的には、接触により熱が流出する側の温度が高く、熱が流入する側の温度が低いように定められる。接触させても熱の移動が起こらない場合は二つの物体の温度が等しい。 統計力学によれば、温度とは物質を構成する分子がもつエネルギーの統計値である。熱力学温度の零点（0ケルビン）は絶対零度と呼ばれ、分子の運動が静止する状態に相当する。ただし絶対零度は極限的な状態であり、有限の操作で物質が絶対零度となることはない。また、量子的な不確定性からも分子運動が止まることはない。 温度はそれを構成する粒子の運動であるから、化学反応に直結し、それを元にするあらゆる現象における強い影響力を持つ。生物にはそれぞれ至適温度があり、ごく狭い範囲の温度の元でしか生存できない。なお、日常では単に温度といった場合、往々にして気温のことを指す場合がある。.
新しい！!: カルノーサイクルと温度 · 続きを見る »
準静的過程
準静的過程（じゅんせいてきかてい、quasistatic process）とは、系が熱力学的平衡の状態を保ったまま、ある状態から別の状態へとゆっくり変化する過程を指す熱力学上の概念である。.
新しい！!: カルノーサイクルと準静的過程 · 続きを見る »
断熱過程
断熱過程（だんねつかてい、）とは、外部との熱のやりとり（熱接触）がない状況で、系をある状態から別の状態へと変化させる熱力学的な過程である。.
新しい！!: カルノーサイクルと断熱過程 · 続きを見る »
思考実験
思考実験 （しこうじっけん、英 thought experiment、独 Gedankenexperiment）とは、頭の中で想像するだけの実験。科学の基礎原理に反しない限りで、極度に単純・理想化された前提（例えば摩擦のない運動、収差のないレンズなど）により遂行される。.
新しい！!: カルノーサイクルと思考実験 · 続きを見る »
