科学と哲学の間で道草してみた。 ～ ４．エネルギー ～
エネルギーはいろいろある。
電気エネルギー、熱エネルギー、位置エネルギー、運動エネルギー、など。
光を含め電磁波はエネルギー、相対性理論で物質もエネルギーである。
種類が異なるエネルギーに変換する時、１００％変換はできない。
大抵、一部は熱エネルギーになる。
それを損失という。
このようにエネルギーには変換効率が良い方向と悪い方向がある。
これによりエネルギーは貴なエネルギーと卑なエネルギーに分類できる。
貴なエネルギーは容易に効率良く卑なエネルギーになる。
卑なエネルギーを貴なエネルギーにするのは効率が悪い。
◇
電気は簡単に熱に変わる。
電熱線に電気を通せば熱に変わる。
銅線でも何でも、抵抗と電流があれば発熱する。
逆に銅線に熱を加えても簡単には電気にはならない。
位置エネルギーは容易に運動エネルギーに変わる。
運動エネルギーになると、周囲との摩擦により一部が熱として損失になる。
振り子は空気抵抗のため、完全に同じ高さ（位置エネルギー）に戻らない。
◇
そんな熱エネルギーは貴卑を議論できる。
まず、エネルギーとして考えてみる。
基準は０℃の１ｇの水。
１０℃の水１ｇは１０カロリー保有する
９０℃の水１ｇは９０カロリー保有する
これらを一つの容器に入れる。
５０℃の水２ｇになり、１００カロリー保有する。
エネルギー保存の法則。
エネルギー消費はゼロ。
この時、５０℃の水をいくら放置しても、
１０℃の水と９０℃の水に分離しない。
熱力学第二法則、エントロピー増大の法則。
エントロピーが小さい状態から大きい状態になる。
すなわち、冷熱と高熱の二つの熱源はエントロピーが小さい状態。
貴な状態の熱エネルギー。
二つを混ぜるとエントロピーが大きい状態に変化する。
卑な状態の熱エネルギー。
貴な状態から卑な状態に変わっても、エネルギー消費はしていない。
エネルギーは保存されるのである。
つまり、”エネルギー消費”とは、貴なエネルギーを使う事。
使い難い卑なエネルギーにして系外に廃棄することを意味している。
◇
同じ種類のエネルギーならエントロピーで状態の貴卑を表現できる。
ところが、異なる種類のエネルギーはエントロピーで状態を表現しない。
貴なエネルギー、卑なエネルギーという言い方があるだけ。
熱以外で、状態量をエントロピーで表現したものを見たことがない。
エネルギーには変換効率が良い方向と悪い方向があるのに。
一応、エクセルギーという用語はあるが、実用レベルでは聞かない。
エネルギーが使い難く変化（貴⇒卑）しても、それが表現できない。
だから、エネルギー消費はスカラー量でしか評価しない。
エネルギーの貴卑が定量化できたら、
エネルギーの最適使用が議論できるはずなのに。
確実に分かるのは、最も卑なエネルギーは熱エネルギーということ。
◇
では、最も貴なエネルギーは、・・・うん、”人のやる気・熱気”だと思う。
