熱力学第一法則を物理学科の僕が解説する

こんにちは、物理学科のしば(@akahire2014)です。

大学や高校で熱力学第一法則を習いましたが、何がすごいのかさっぱりわかりませんでした。

YouTubeで面白い実験を見つけたので紹介します。

これを見れば熱力学第一法則が実感できるはず。

熱力学第一法則とは?

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ある系の内部エネルギー変化は系に加えられた熱量と仕事Wの和になっている

これが熱力学第一法則が表している事実です。熱とか仕事をしたら消えたり増えたりしてないねんでってことを表しています。

最後に冒頭で言った熱力学第一法則を身近に感じれる動画です。

圧縮着火の簡易実験

ピストンを押すと仕事がされるのでW > 0

今回は熱を加えていないので Q = 0

すると{ \displaystyle \Delta U = Q + W = W > 0}

結局 { \displaystyle \Delta U > 0}なので内部エネルギーが増加するので気体の温度が上昇してティッシュが燃えるのです。