熱学ではなく熱力学

物理学の分野である「熱力学」は、なぜ「熱学」と言わないのでしょうか?

No.6 回答者： majimelon37 回答日時： 2019/04/27 14:48

熱学と熱力学は別物です。

熱力学は歴史的には、動力を得る学問として発展して来ました。
1765年、ジェームズ・ワットが効率のよい蒸気機関を発明する前は、人類は大きな力が必要なときは馬や牛を使っていた。現在の世界では、人や物を運ぶには、電車や自動車を使い、それを動かすのはガソリンや電気のエネルギーです。工場の機械を動かすのは電気です。しかし、蒸気機関が発明されて後、工場の機械は蒸気機関の力で動かされ、人や物資の輸送は、汽車や汽船が使われ、産業革命が起きたのです。牛馬や人力を使っていた産業革命前の人にとっては、石炭の熱で、汽車、汽船、機械が動くのは、思いもよらぬ事だった。熱を動力に変えるのは、蒸気機関やガソリンエンジンだが、燃料のエネルギーから効率よく動力を取り出す理論が熱力学であって、その目的は動力であって熱ではない。
石炭、石油、天然ガスから得た熱も、動力の機械エネルギーや電気エネルギーに変えるには自然法則により、得られるエネルギーが70％に減ってしまうようなことがわかる。残りの30％は熱エネルギーとなって捨てられてしまう。熱力学は、この効率を理論的に解明し、現在は無駄に捨てるこの熱を捨てないで済むような使い方もすすんでいる。
　さらに熱力学を学ぶと、エネルギーを使った滓(カス)が熱であることがわかる。このカスは捨てなければならない。石炭や石油のエネルギーを取り出して、カスとして捨てる熱を少なくする事が熱力学の目的である。カスとして大量に捨てなければならない熱は、現在も地球温暖化となって世界を苦しめる問題となっている。
熱力学を学んだ人で、自動車や、火力発電で、華々しく社会発展の役割を果たした人々に、カスとして捨てる熱を学問の名前として熱学という名前は好かれない。
ただし、これは熱の問題が重要でないという事ではない。
ここからは冗談だが、力を人力や牛馬に頼っていた時代のエネルギー源は食料であった。
その学問の食品学や栄養学に、カスとして捨てる糞尿学という名前は付けないだろう。

No.5 回答者： drmuraberg 回答日時： 2019/04/27 00:33

ドイツ語の Thermodynamik の訳「熱力学」のみが定着したのではないでしょうか。

熱力学は、蒸気機関に於いて熱がどの様な効率で仕事に転換されるかの研究を基に
発達しました。その頃の物理学の中心地はドイツでした。
用語としての”Thermodynamik” はEinsteinの時代も熱現象一般に使われています。
https://blog.goo.ne.jp/kiichiro-shima/e/51406242 …

その頃に、熱の研究は熱力学で使われる状態量の分子論的基礎の解明に発展し、熱が
関連する物理現象の範囲は大幅に拡張されました。

それで本家のドイツでは熱に関する現象の学問や研究を、現在では
Wärmelehre＝熱＋教え（高校程度までの教科書）、Theorie der Wärme＝熱の理論
（学問分野の分類等では）と呼んでいるようです。

つまり、熱現象の全てを「熱力学」で一括りにするのは「悪しき慣用」で、他の方々も
言われている様に「熱理論（熱学）」の１ジャンルとしての「熱力学」と言うべきかと
思います。

No.4 回答者： tknakamuri 回答日時： 2019/04/26 22:42

熱学と題する教科書も沢山有りますよ。

熱力学とか統計力学とか分子運動論とか、
熱を扱う学問をひっくるめて
熱学と総称することが有ります。

No.3 回答者： むらさめ 回答日時： 2019/04/26 21:27

Wiki等で熱力学のページを観ると、確かに物理学の分野の一つとして記述しているのですが、熱力学には化学的な部分が大きいです。

化学反応の変化する方向性を論じる化学平衡、また平衡論ではない化学反応、等化学に密接に関連しています。
同じWikiで、物理化学=化学を物理的な視点から論じる学門、の大きな基礎の柱として熱力学。量子力学(量子化学)、統計力学が挙げられています。

化学反応を、熱の授受や外に対する仕事いう面で考えたのが熱力学という学問の発端になっているので、熱学といってしまうには外部への仕事を無視することになります。
私は古い冶金屋なので、熱力学を物理化学として習い、物理学の一分野というのは少し違和感があるのですが、それは冶金学での熱力学の使い方が、相変化だったり酸化還元反応だったり、
より具体的には精錬や製鋼の反応・腐食反応だったり、どちらかというと化学的な現象を説明するために熱力学を使うことが多いからだと考えます。

前述のように化学の現象を熱と仕事に注目して発達した学問が熱力学ですので、熱学というのはちょっと省略しすぎな感じを受けます。

No.2 回答者： ゆたモン0323 回答日時： 2019/04/26 21:04

熱と力には密接な関係があるので、切り離して勉強するのは効率的ではないためです。

No.1 回答者： angkor_h 回答日時： 2019/04/26 21:04

熱量はエネルギーなので、仕事量に直接換算できます。

そんな関係から、です。