可逆変化と不可逆変化

2008/12/28 2016/01/12

可逆変化と不可逆変化の教材。初任研の宿題。

動画(音消し推奨です。)

(1) 大前提として、「すべての現象について、「エネルギー」が保存する」ことを明示。

(2) 四つの実験に関して、まず、何のエネルギーが何のエネルギーに変わっているか確認する。

(3) その後、逆再生して、違和感を感じるかどうかを味わう。
エネルギー保存の観点から見れば、逆の反応が禁じられているわけじゃない。（つまり、床の熱エネルギーを減少させた分運動エネルギーを得てテープ台が運動しても、エネルギーは保存している。）

(4) では、逆再生が違和感を持つのはどのようなときだろうか？と考えて、

(5) 熱力学の第2法則に触れる。

(6) 最後2つのおまけで、「第2法則を当たり前のように感じている」事に気づかせたい。

「不思議」の反対は「当たり前」とはよくいったもので、生徒が「当たり前」と思っていればいるほど、それをまず粉砕する必要がある…かもしれんです。

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2009.4.2　追記

熱力学の第２法則（エントロピー増大の法則？）は、多くの表記がある上に、そもそもわかりにくい。

何回勉強しても忘れてしまうし、わからない熱力学をここまでわかりやすく解説できるとは。秀逸。

「一つの熱源から正の熱を受け取り、これを全て仕事に変える以外に、他に何の痕跡も残さないようにすることは出来ない。」

動画のテープがひとりでに動く逆再生は、「唯一の熱源（＝床）から熱を受け取って物体に仕事がなされた」とみると、第２法則のトムソンの表記に反すると考えることができる。か。なるほど。なるほど。

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2010.6　追記