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物理科学への変遷 †中世の自然観思想は、徐々に物理的な（即ち実用的な）思想へと変遷する。 知識の変遷（列挙） †温度計と熱学の発祥により、質としての熱の数量化に考え至る。 温度計の発明と発達 †
ブラックの熱学 †熱 - 燃焼 → 酸素との混合 - 熱の発生 → 熱素の放出 ラボアジエの熱素説によると、熱が発生するのは、熱素という熱の根源があり、 それが放出されるからである、とされていた。 蒸気機関 †技術の科学化（それまでは錬金術などの分野）が進み、蒸気機関が発明され、 その技術や知識が発達する。石炭産業が本格化し、地下水のくみ上げに蒸気機関が使用されるようになる。当時、セーヴァリの揚水機が利用されていた。後、ニューコメンの大気圧機関が発明され、それが改良されてワットの蒸気機関が開発された。これは分離凝縮機と密閉式シリンダーを使用した画期的な機関だった（1784）。その後、高圧蒸気機関が発達する（1800）。 カルノーの蒸気機関の原理 †「火の動力についての考察」（1824）では、熱素説に基づく理論が説かれている。 水 - 高所
↓ ⇒ 動力
低所
同様に、 熱素 - 高温
↓ ⇒ 動力
低温
カルノーの原理の意義は、熱を動力（仕事）に変換できる、と考えたところにある。
熱と動力（仕事）と発生する量的法則は「エネルギー保存則」と呼ばれ、これは熱力学の基本法則のひとつになる。 熱力学第1法則 : 熱と動力（仕事）の量的等価性
マイヤーの「無生物界の力についての覚書」には、力は原因である（力 = 原因）、原因は結果に等しい（原因 = 結果）という、力学的な等価性が説かれている。 ジュールの実験 †仕事 → 電気 → 熱 （1843）
（発電）
仕事 → 熱
ランフォードの熱の運動論 †熱は物質が運動するために発生する、とした。 ��U = Q + W （��U : 内部エネルギーの増加, Q : 熱量, W : 仕事） これは、熱力学第1法則となる。 クラウジウスの熱理論 †熱の運動説に基づいてカルノーの理論を次のように再解釈する。 熱 = 運動 → 動力 熱が消滅して動力が発生 また、熱と動力（仕事）は互いに交換可能とした。 動力（仕事）が消費されると熱が発生する。その仕事量は大きい状態から小さい状態へ遷移するが、その際に失われた（消費された）仕事量と同じだけのエネルギーの熱量が放出されると考える。このとき「エントロピー」が増大する、という。 熱力学第2法則（エントロピー増大の法則） : 動力（仕事）を別種のエネルギーへ変化させると等量の熱が発生する 宇宙全体としては、常に物理的な仕事をしている状態にある、とするなら、その際のエネルギー変換によって熱が発生している、と考えることができる。このまま考えるなら、将来的に宇宙は熱エネルギーのみの世界となると予想されるが、これを「宇宙の熱的死」と呼ぶ。宇宙全体は熱的死に向かう、という方向性が見え始める。 |
