第11章熱エネルギー、熱、仕事Thermal Energy, Heat, and Work原書 p.339–368

INTRODUCTION Heat is something familiar to all of us. We feel the warmth of the summer sun, the hot vapor rising up out of a cup of hot cocoa, and the cooling effect of our sweat. When we feel warmth, it means that heat is transferring energy to our bodies; when we feel cold, that means heat is transferring energy away from our bodies. Heat transfer is the movement of thermal energy from one place or material to another, and is caused by temperature differences. For example, much of our weather is caused by Earth evening out the temperature across the planet through wind and violent storms, which are driven by heat transferring energy away from the equator towards the cold poles. In this chapter, we’ll explore the precise meaning of heat, how it relates to temperature as well as to other forms of energy, and its connection to work.

はじめに 熱は誰にとってもなじみ深いものである。夏の日差しの暖かさ、熱いココアの湯気、汗が引くときの涼しさを私たちは感じる。暖かさを感じるとき、それは熱が体にエネルギーを移していることを意味する。冷たさを感じるとき、それは熱が体からエネルギーを運び去っていることを意味する。熱の移動とは、熱エネルギーがある場所や物質から別の場所や物質へ移ることであり、温度の差によって起こる。たとえば私たちの天気の多くは、地球が風や激しい嵐によって惑星全体の温度を均そうとすることで生じる。それらは、赤道から冷たい極へエネルギーを運び去る熱によって駆動されている。この章では、熱の厳密な意味、それが温度や他の形のエネルギーとどう結びついているか、そして仕事とのつながりを探る。