熱力学

物理学の教育・学びの双方に役立つ21世紀の新たなガイドとなることを目指し、多様化する“大学の講義と学生のニーズ”に応えるものとして刊行された、『物理学レクチャーコース』の一冊である。 　本シリーズでは、講義する先生の目線で内容を吟味する編集委員に加え、国立科学博物館認定サイエンスコミュニケーターの須貝駿貴さんと予備校のノリで学ぶ「大学の数学・物理」講師のヨビノリたくみさんに編集サポーターとして加わっていただき、学習する読者の目線で、テキストの内容がよりわかりやすく、より魅力的なものになるように内容を吟味していただいていることも、大きな特徴の一つとなっている。 　物理学では、自然現象を「保存の法則」と「変化の法則」という2段構えで捉えるのが基本である。本書では、熱力学における保存の法則が「エネルギー保存則」（熱力学第1法則）であり、「変化の法則」に対応するのが「エントロピーの法則」（熱力学第2法則）であるという立場を明確にし、特に熱力学がマクロな力学を土台とする理論体系である点を強調した。 　また、熱力学の最大の難所ともいわれる「エントロピー」については、エリオット・リーブとヤコブ・イングヴァソンによって1999年に提唱された考え方をわかりやすく噛み砕いて解説した。これは、「ある平衡状態から別の平衡状態への断熱遷移が可能か否か」という観点で2つの平衡状態を比較し、この比較に用いる数値が「エントロピー」であるという考え方である。この考え方を通してエントロピーの意味が明確になり、あいまいになりがちな熱力学の理解が明瞭になる。 　緻密な論理展開の雰囲気は極力避け、熱力学の本質をできるだけわかりやすく“料理し直した”本書が、これからの熱力学の教育と学びに役立てば嬉しい限りである。 1．マクロな見方 2．マクロな仕事 3．熱力学座標 4．断熱と透熱 5．エントロピー 6．エントロピー増大則 7．温度と圧力 8．熱力学の基本式 9．サイクル過程 10．いろいろな物質 11．熱力学ポテンシャル 12．熱力学ポテンシャルの応用 13．物質の相