>>|単位と力学|設計きそ|図面|材料力学|材料(金属・樹脂..)|熱力学とは「熱力学」は現象が目に見えない学問であるため、直観的に理解するのが難しいです。いうイメージをもたれる方も多いと思います。そこで、このカテゴリでは具体例やイメージ図を用いて、直感的にわかりやすく熱力学を解説していきます。熱力学とは?熱力学とは、「熱の力学」と書かれるように「熱が力学的な仕事を行う」ことを表しています。今はもう走っていない「蒸気機関車」を例に説明します。蒸気機関車は、石炭や重油の燃焼により水を沸騰させ蒸気を作ります。その蒸気の力によって動力をつくります。「蒸気機関車が動く」という流れになります。持つエネルギーによって、機関車が仕事を行うことになります。ガソリンを燃やして発生する熱をピストンの往復運動に変えます。以上のことから、「熱」は「エネルギー」であるということが理解できます。ここで、なぜ熱がエネルギーに変換されるのか考えてみます。「蒸気機関車」や「自動車のエンジン」は、燃料を燃やして力学的エネルギーに変換します。熱が直接ピストンを動かしているわけではありません。ピストンを直に熱しても動きません。ピストンは空気を熱で膨張させることで動かすことができます。いうところがポイントとなります。それでは、次に温度が上がるとなぜ空気が膨張するのか考えてみます。温度とは、原子や分子の運動の激しさのことを表します。空気の温度があがると空気の熱運動が激しくなります。原子や分子が激しく動くことで空気が膨張します。この原理を活用した製品の1つが圧力鍋です。圧力鍋を熱すると空気が膨張して鍋の内部の圧力が上昇します。次に、熱を加えずにピストンを手で押して圧縮してみます。すると、シリンダー内部の原子や分子の運動が激しくなり温度が上がります。逆にピストンを引っ張ってみると原子や分子の運動が遅くなり温度が下がります。依存していることが理解できます。