エントロピーとは、熱学（一般には熱力学とも言われているが力学とは関係ない熱のこともあるので、ここでは熱学とする）に関し、１８６５年、ドイツの科学者クラジュウス（Rudolf Clausius）が、１８５０年頃から研究していた熱とエネルギーの関係を示すために用語として提示したものである。日本では幕末の混沌としていた頃である。
エントロピーについては、筆者も学生の頃、物理か化学でならったような覚えがあるが、できのいい方ではなかったし、勉強も興味があること以外には深入りしなかったので、どのような内容かすっかり忘れていた。
最近、ある知人からエントロピーのことを書いた本「エントロピーの科学」を紹介され、様々な質問が投げかけられた。知人のいうことには、１９９１年８月の初版で、いまでも結構売れているという。
この本の初めの方に、「お風呂もだめ、 コーヒーもだめ」という項目がある。
要約すると「１００℃の５００リットルのお湯と０℃の５００リットルの水がある。これを混合して１０００リットルのお湯にすると５０℃になり、お風呂には暑すぎて使えない。かといってコーヒーをいれるためには５０℃では低すぎてだめである。
これは混合する前のお湯と水のそれぞれ５００リットルのエントロピーは小さく、混合した後の１０００リットルのお湯のエントロピーが増大しているからである」
と書かれている。ここでは要約したが、いま少し詳しく述べている。
このようなエントロピーの説明、前にもどこかで読んだ記憶があり、「おかしなお話しだな」と思ったものである。今回は避けて通れない知人の依頼もあり、調べてみた。
学生の頃、エントロピーのことは、正直言ってよくわからなかった。どうやらインターネットでもよく解らないという若い方の投書も散見される。
「お風呂もだめ、 コーヒーもだめ」の説明としてエントロピーが使われているが、これでおわかりだろうか。著者にはわからなかった。
クラジュウスの原典に遡って調べた。少しばかり記号を使うことをお許し頂きたい。
熱のもととなるエネルギーをＱとする。単位は国際単位系（略称ＳＩ）ではジュールＪである。このエネルギーは、熱エネルギーはもとより運動エネルギーでも、光エネルギーでも熱に代わり得るもの、あるいは代わり得ないものでよい。
温度はＴとし、絶対温度の単位ケルビンＫをもちいる。絶対温度０度は、－２７３．１５℃としている。
エントロピーとは、このＱとＴを用いて
Ｓ＝Ｑ／Ｔ
と表すことにしようとクラジュウスは提案した。つまりエントロピーの記号Ｓは、エネルギーを温度で割ったものにすぎない。まことに簡単な定義である。
１５０年も前の提案である。それが、いまなお科学的と称する話題になっている。
このクラジュウスの原典にもどって「お風呂もだめ、 コーヒーもだめ」がはたして正しいかどうか考えてみる。
いまＳ＝Ｑ／Ｔを元にエントロピーを計算してみよう。
熱エネルギーすなわち熱量は、物質の量×比熱×絶対温度である。１００℃のお湯と０℃の水の比熱は、厳密には若干異なるが、同じと仮定してもよい。
また水の量は５００リットルに比熱を乗じた値をＶとする。このようにすると計算が省略でき、説明も簡単になる。温度は絶対温度で表すことにする。０℃は絶対温度では２７３度、１００℃は３７３度である。
１００℃の５００リットルの湯のエントロピーは Ｓ100＝Ｖ×373/373＝Ｖ
０℃の５００リットルの水のエントロピーは Ｓ0＝Ｖ×273/273＝Ｖ
混合したあとは １０００リットルの水は ５０℃になるから、そのエントロピーはＳ50＝２×Ｖ×323/323＝２×Ｖ
混合する前の水とお湯を合わせたエントロピーは Ｓ100＋Ｓ0＝Ｖ＋Ｖ
混合した後の１０００リットルのお湯、エントロピーは Ｓ50＝２×Ｖ
となりエントロピーは等しく、何も変化していない。
もとより、ここでは外部からのエネルギーの授受がないし、自然放熱も考えていないから、エントロピーも変化しないのは当然である。あきらかに「エントロピーの科学」の説明は誤りである。
三歩譲って仮にエントロピーが変化したものとしよう。クラジュウスの熱エントロピーの定義は純粋に物理的なもので、温度による物質の持つ効果、コーヒーを入れるのに適した温度とか風呂に適した温度など、ヒトの感覚とは全く関係がない。温度によって「お風呂もだめ、コーヒーもだめ」というのは、熱エントロピーのことを曲解させることにもなる。
エントロピーをこのような話題で説明することは、熱学のエントロピーを正しく学ぼうとする若い学徒を困惑させ、エントロピーの理解を妨げる。
炉端から苦言を述べる。
（応）
エントロピーについては、筆者も学生の頃、物理か化学でならったような覚えがあるが、できのいい方ではなかったし、勉強も興味があること以外には深入りしなかったので、どのような内容かすっかり忘れていた。
最近、ある知人からエントロピーのことを書いた本「エントロピーの科学」を紹介され、様々な質問が投げかけられた。知人のいうことには、１９９１年８月の初版で、いまでも結構売れているという。
この本の初めの方に、「お風呂もだめ、 コーヒーもだめ」という項目がある。
要約すると「１００℃の５００リットルのお湯と０℃の５００リットルの水がある。これを混合して１０００リットルのお湯にすると５０℃になり、お風呂には暑すぎて使えない。かといってコーヒーをいれるためには５０℃では低すぎてだめである。
これは混合する前のお湯と水のそれぞれ５００リットルのエントロピーは小さく、混合した後の１０００リットルのお湯のエントロピーが増大しているからである」
と書かれている。ここでは要約したが、いま少し詳しく述べている。
このようなエントロピーの説明、前にもどこかで読んだ記憶があり、「おかしなお話しだな」と思ったものである。今回は避けて通れない知人の依頼もあり、調べてみた。
学生の頃、エントロピーのことは、正直言ってよくわからなかった。どうやらインターネットでもよく解らないという若い方の投書も散見される。
「お風呂もだめ、 コーヒーもだめ」の説明としてエントロピーが使われているが、これでおわかりだろうか。著者にはわからなかった。
クラジュウスの原典に遡って調べた。少しばかり記号を使うことをお許し頂きたい。
熱のもととなるエネルギーをＱとする。単位は国際単位系（略称ＳＩ）ではジュールＪである。このエネルギーは、熱エネルギーはもとより運動エネルギーでも、光エネルギーでも熱に代わり得るもの、あるいは代わり得ないものでよい。
温度はＴとし、絶対温度の単位ケルビンＫをもちいる。絶対温度０度は、－２７３．１５℃としている。
エントロピーとは、このＱとＴを用いて
Ｓ＝Ｑ／Ｔ
と表すことにしようとクラジュウスは提案した。つまりエントロピーの記号Ｓは、エネルギーを温度で割ったものにすぎない。まことに簡単な定義である。
１５０年も前の提案である。それが、いまなお科学的と称する話題になっている。
このクラジュウスの原典にもどって「お風呂もだめ、 コーヒーもだめ」がはたして正しいかどうか考えてみる。
いまＳ＝Ｑ／Ｔを元にエントロピーを計算してみよう。
熱エネルギーすなわち熱量は、物質の量×比熱×絶対温度である。１００℃のお湯と０℃の水の比熱は、厳密には若干異なるが、同じと仮定してもよい。
また水の量は５００リットルに比熱を乗じた値をＶとする。このようにすると計算が省略でき、説明も簡単になる。温度は絶対温度で表すことにする。０℃は絶対温度では２７３度、１００℃は３７３度である。
１００℃の５００リットルの湯のエントロピーは Ｓ100＝Ｖ×373/373＝Ｖ
０℃の５００リットルの水のエントロピーは Ｓ0＝Ｖ×273/273＝Ｖ
混合したあとは １０００リットルの水は ５０℃になるから、そのエントロピーはＳ50＝２×Ｖ×323/323＝２×Ｖ
混合する前の水とお湯を合わせたエントロピーは Ｓ100＋Ｓ0＝Ｖ＋Ｖ
混合した後の１０００リットルのお湯、エントロピーは Ｓ50＝２×Ｖ
となりエントロピーは等しく、何も変化していない。
もとより、ここでは外部からのエネルギーの授受がないし、自然放熱も考えていないから、エントロピーも変化しないのは当然である。あきらかに「エントロピーの科学」の説明は誤りである。
三歩譲って仮にエントロピーが変化したものとしよう。クラジュウスの熱エントロピーの定義は純粋に物理的なもので、温度による物質の持つ効果、コーヒーを入れるのに適した温度とか風呂に適した温度など、ヒトの感覚とは全く関係がない。温度によって「お風呂もだめ、コーヒーもだめ」というのは、熱エントロピーのことを曲解させることにもなる。
エントロピーをこのような話題で説明することは、熱学のエントロピーを正しく学ぼうとする若い学徒を困惑させ、エントロピーの理解を妨げる。
炉端から苦言を述べる。
（応）
