熱学思想の史的展開(3) の商品レビュー

山本義隆【著】

2023/06/18

＜第５部　熱力学の原理の提唱＞
◇第25章　熱の普遍性の原理――熱力学第１法則の確立
　　――クラウジウスの50年論文（その１）
◇第26章　熱の特殊性の原理――熱力学第２法則の提唱
　　――クラウジウスの50年論文（その２）
◇第27章　カルノー関数と絶対温度をめぐって
　　――ウィリアム・トムソンの問題意識
◇第28章　ジュール‐トムソン効果と絶対温度の定義
　　――トムソン：1852-54年
◇第29章　熱力学第２法則の数学的表現
　　――トムソンとクラウジウス：1854年

＜第６部　エネルギーとエントロピー＞
◇第30章　第２法則からエントロピーへ
　　――クラウジウスの模索
◇第31章　熱力学の体系化にむけて
　　――利用可能なエネルギーと平衡条件
◇第32章　自由エネルギーと熱学の体系
　　――ヨシア・ウィラード・ギブズ
◇第33章　ネルンストの定理と熱力学第３法則
　　――ネルンストとプランク
◇第34章　熱学と熱的地球像
　　――熱学が意図してきたもの

2023/05/30

「熱学思想の史的展開３」山本義隆著、ちくま学芸文庫、2009.02.10
420p ¥1,540 C0142 (2023.05.30読了)(2022.02.26入手)(2021.04.20/4刷)

【目次】
第５部　熱力学の原理の提唱
第25章　熱の普遍性の原理　熱力学第１法則の確立
―クラウジウスの５０年論文（その１）
第26章　熱の特殊性の原理　熱力学第２法則の提唱
―クラウジウスの５０年論文（その２）
第27章　カルノー関数と絶対温度をめぐって
―ウィリアム・トムソンの問題意識
第28章　ジュールートムソン効果と絶対温度の定義
―トムソン：１８５２-５４年
第29章　熱力学第２法則の数学的表現
―トムソンとクラウジウス：１８５４年
第６部　エネルギーとエントロピー
第30章　第２法則からエントロピーへ
―クラウジウスの模索
第31章　熱力学の体系化にむけて
―利用可能なエネルギーと平衡条件
第32章　自由エネルギーと熱学の体系
―ヨシア・ウィラード・ギブズ
第33章　ネルンストの定理と熱力学第３法則
―ネルンストとプランク
第34章　熱学と熱的地球像
―熱学が意図してきたもの
注
文献
あとがき
索引

☆関連図書(既読)
「熱学思想の史的展開１」山本義隆著、ちくま学芸文庫、2008.12.10
「熱学思想の史的展開２」山本義隆著、ちくま学芸文庫、2009.01.10
「磁力と重力の発見１　古代･中世」山本義隆著、みすず書房、2003.05.22
「磁力と重力の発見２　ルネサンス」山本義隆著、みすず書房、2003.05.22
「磁力と重力の発見３　近代の始まり」山本義隆著、みすず書房、2003.05.22
「一六世紀文化革命　１」山本義隆著、みすず書房、2007.04.16
「一六世紀文化革命　2」山本義隆著、みすず書房、2007.04.16
「福島の原発事故をめぐって」山本義隆著、みすず書房、2011.08.25
（「BOOK」データベースより）amazon
「エントロピー」の誕生は難産だった。熱の動力をめぐるカルノー以来の苦闘をへて、熱力学はやがて第1法則と第2法則を確立し、ついにエントロピー概念に到達する。マクロな自然の秘密を明るみに出したそのエントロピーとは何か。「エネルギーの散逸」とのみ捉えられがちな誤謬を正しつつ議論は進む。第3巻は熱力学の完成とその新たな展開。マクスウェル、トムソンらの寄与とクラウジウスの卓抜な総合化、さらにギブズの化学平衡論により制約因子としてのエントロピーの本性が明らかとなってゆく。論文・書簡を含む多くの原典を博捜して成った壮大な熱学史。格好の熱力学入門篇。全3巻完結。

2014/08/24

熱学はその問題意識において地球環境の理解と不可分に結合していた。文庫版で3巻にわたり熱学史の発展を通じた熱学思想の展開を眺め、現代社会において熱学的な環境観の重要性を説いている。こんにち熱力学と呼ばれる学問はそれ自体厳密であり、三つの法則をもって閉じている。機械的自然観と独立な、一つの自然観的側面の体現とも言える。
詳細な内容では、クラウジウスがエントロピーによる非可逆性の定量化に至る際、〈補償〉の〈当量〉という概念を経たという話が特に印象に残っている。エントロピーに至る問題意識の提示として、現代の熱力学教育で導入しても良いように思う。クラウジウスとトムソンによる、エントロピーの増大とエネルギーの散逸の概念の差に触れているのは、著者のこだわりだろう。前者は後者を包含し、より広い概念であるという論調だが、振りかえってみれば最終章のまとめへ向けた伏線だった。
第三法則の「発見」の過程は興味深い。熱力学を古典の範囲で完全とするために、トムセンとベルトローによる、反応熱と化学親和力の等量性についての法則を「だいたいにおいて正しい」と考え理論仮定に置くことによって第三法則に至ったという経緯については初めて知った。

エントロピーの導入以降、かなり近代的な議論がすすめられる。熱力学が分かってきたかな―と思ったくらいのタイミングで読むと、とても面白い。

2010/02/28

クラウジウスによるエントロピーの提唱が主な内容である。トムソンは、エントロピーを単なるエネルギーの分散としか捉えず、クラウジウスのようにエネルギーの分散と物の分散という二面性で捉えることをしなかった。ギブスによって、エントロピーは化学的平衡にも用いられるようになり、自由エネルギーの概念がうまれる。そして、ネルンストによる熱力学の第三法則（絶対零度には到達できないという要請）が提唱され、古典熱力学の完結をみる。まとめの章では熱学が地球の活力の原因を追究した営為であったことが指摘され、その意図は統計力学に包摂されないことを述べている。難しいので、練習問題があればいいと思うが、単純な例が欲しいものである。エントロピー＝（与えられた熱量）÷絶対温度。単位はJ／K。
情報のエントロピーなども勉強する必要がある。

2015/10/29

2009/2/25 Amazonより届く。
2015/10/20〜10/29

熱学の思想を辿る最終巻。クラウジウスからネルンストまで。
19世紀以前の物理学ひいては科学が世の中のとらえ方を考える哲学であったことが良くわかる。
大学生時代この辺りのことを講義で聴いたときは、味気のない式変形の羅列であったが、このような展開で進めてもらえばもう少し興味を持てたかもしれないなぁ。