熱・統計物理学
熱・統計力学は高校の物理で学習する基本的事項以外は全てデタラメな創作理論物理学である。
理論物理学が熱・統計力学に対して捏造したデタラメな用語や概念は何百種類もあり、全てを紹介して解説することは不可能であるし、また意味がないと考える。
捏造したデタラメな用語や概念は詳細な記述まで考慮すると1万人が1万通りの記述をしている。つまり理論物理学の基本中の基本である世界唯一独自式である。
（古典論であり、正常な物理学）
統計力学 (statistical mechanics)：素粒子，原子，分子レベルの知識に基づく微視的理論である．たくさんの粒子の運動を，その名のとおり「統計的に」扱う。
熱力学 (thermodynamics)：個々の対象によらない巨視的，一般的な現象論である．物質の原子レヴェルの構造についての詳細な知識が反映されない理論なので，いろいろな物質の持つ個性を説明することはできない．しかしその代わり，個々の物質によらない一般的な法則を教えてくれる。
二つの系の (壁による) 熱接触 によって熱平衡が実現される。
体系の内部エネルギー U の変化は，外部からなされた仕事と流入した熱量の和である。
dU=dW+dQ
クラウジウスの原理（経験則）熱が低温の物体から高温の物体に自然に (他に変化を与えることなく流れることはない。
または
第 2 種永久機関の不可能性の原理（経験則）：熱源から熱を奪って効率100％で仕事に変換をすることはできない。
基準となる (少量の) 物質との熱接触によって温度を測定することができる。
絶対温度 T と日常使う摂氏tの関係
T=273.15+t
一見変化のない状態でも，エネルギーなどの流れがある場合には定常状態 と呼ばれる。
気体を構成する個々の粒子の体積が無視できるほど小さく、構成粒子間には引力が働かない系である。
実際にはどんな気体分子にも体積があり、分子間力も働いているので理想気体とは若干異なる性質を持つ。
温度一定なら体積と圧力は反比例する。または、気体の密度が圧力に比例する。
P:圧力 V：体積
P0V0 = P1V1
(極端に温度が低いか高いと、良くは成立しなくなる。)
圧力一定なら気体の体積は絶対温度に比例する。
V = V0 T /T0
N:粒子数=n[mol]Na 、Na=アボガドロ数
kB：ボルツマン定数=1.38*10^-23[J/K]
(分子1個のエネルギーを絶対温度で割った値)
PV=NkBT
(1/2)mｖ(-)２=(2/3)kB T
導出
圧力P=Nｍｖ(-)^２/３V
m：分子の質量
ｖ(-)：平均速度
N：体積V内の分子の個数
詳しくは「気体分子運動論：Wikipedia 」を参照してください。
この式を変形して
PV=(1/3)Nmｖ(-)２
ここでN = nNA (n：mol数、NA：アボガドロ数)
PV=(1/3)nNA mｖ(-)２
さらに、理想気体の状態方程式PV=nRTを左辺に代入して
R：気体定数
nRT＝(1/3)nNA mｖ(-)２
変形して
(1/2)mｖ(-)２=(2/3)(R/NA)T
R/NA＝kB(ボルツマン定数)なので
∴(1/2)mｖ(-)２=(2/3)kB T
となる。
混合気体での分子１と分子２の平均運動エネルギーについて
(1/2)m1v12=(1/2)m2v22
が成立すると推測される。
熱とエネルギーの同等性はジュールの実験によって確かめられた。経験によれば仕事
はすべて熱に転換できる。熱量の単位としては、 １gの水を 14.5C から 15.5.C にするために必要なエネルギーを 1 カロリーとする。実験的に確かめられたカロリーとジュールの関係は 1 [cal]=4.184 [J] である。仕事は全て熱に変えられるが，熱は一部しか仕事に変えられない。
定積熱容量 ：体積が一定の条件での熱容量
理想気体のエネルギーは体積によらず U = (3/2)NkBT であり、定積熱容量は,比熱の定義dU/dT=d((3/2)NkBT)/dTから
Cv=(3/2)NKB
定圧熱容量 ：圧力が一定の条件での熱容量
温度を dT 上昇させると，内部エネルギーの上昇に必要なエネルギーは (3/2)NkBdT，さらに体積は V =NkBT/P だから温度とともに増加する．体積増加に必要な仕事は
PdV=P(NKBdT/P)=NKBdT (状態方程式PV=NKBTを使用)
この分の比熱はdU/dT=(NKBdT)/dT=NKB
両者をあわせて定圧熱容量はNKB+(3/2)NKBより
CP=(5/2)NKB
[理想気体のカルノー・サイクル] P24
正常ではない物理学である。
一般相対論と同じで基本式すら存在せず、ある程度の決まった用語、記号、設定が存在するだけである。
数学的物理学的に意味のない文字と記号の羅列に対して物理学風な出鱈目な解説がされるのみである。
原則として世界唯一独自式が使用される。
具体例を以後に示す。
これに関する概念はいくつあるか分からないが相当数あるかもしれない。
検証に値しない出鱈目である。
温度が一定で一様な重力下のある高さにある気体が，それより上にある全気体の重量を支えていると考えると，理想気体の状態方程式を使って簡単に次の関係が導かれる。
一様な重力場の中で気体が温度 T で熱平衡にあるとき
P(Z)=P0Exp(-mgz/KBT) ----式(1)
n(Z)=n0Exp(-mgz/KBT) ----式(2)
元の資料では各変数の解説が一切ないので変数の意味は独自に推測する。
P0：基準となる圧力(高さ０[m]?) n0：基準となる粒子数？
P(Z)：高さZ[m]での圧力 n(Z)：高さZ[m]での粒子数？
g：重力定数 T：絶対温度 KB：ボルツマン定数
m：分子一つの質量
式(1)について
導出以前にこの式のまともな解説がない。
基準となる圧力 P0にExp(-mgz/KBT)をかけると高さZの圧力P(Z)になるとは到底考えられない。
「ある高さにある気体が，それより上にある全気体の重量を支えている」として式を作るには何メートルまで空気が存在するかの情報と高さ毎の空気密度の情報、高さ毎の温度情報などもないと計算ができない。
従って、この話は作り話であり、正常な物理学ではない。
式(2)について
式(1)と同様に正常な物理学ではない。
「PDF マクスウェル・ボルツマン 速度分布」で検索してPDFファイルを１５点ほど調べた。
決まった関数の形が存在しない。つまり典型的な”理論物理学式”である。
物理学的に正常な導出が存在しない。正常でない(デタラメな)導出は何点かは見つかった。
気体内の正確な速度分布を特定できるとは到底信じられない。
ある大きさを変えられる閉鎖物体が熱を吸収したり放出して仕事をしたりされたりする。その移動する熱量に関する記述。
本来は理論物理学（出鱈目）ではないが多くが理論物理学として詳細式や詳細記述が展開する。
エントロピーは、熱力学、統計力学、情報理論など様々な分野で使われている。しかし分野によって、その定義や意味付けは異なる。よってエントロピーを一言で説明することは難しいが、大まかに「何をすることができて、何をすることができないかを、その大小で表すような量」であると言える（WIKIPEDIA）。
エントロピーの定義(WIKIPEDIA)
エントロピーの定義の方法には、いくつかのスタイルがある。
熱を用いてエントロピーを定義する方法。
断熱過程と等温過程で系がする仕事の最大値（内部エネルギーとヘルムホルツの自由エネルギー）の差からエントロピーを定義する方法。
最初にエントロピーの存在と完全な熱力学関数としてのエントロピーが満たすべき性質を認め、熱力学を出発させる方法。
エントロピーの単位(WIKIPEDIA)
[L 2 M T −2 Θ −1 ] L:長さ M：質量 T：時間 Θ：温度
解説：
出鱈目な単位である。
エントロピーは概要設定が何となく決まっているのみで、１万人が１万の独自解説をしている状態に近い。
結論としては出鱈目な「理論物理」である。
複数で構成される物理対象系は秩序がある状態から秩序がない乱雑な状態に移行し、自発的に秩序がある状態には戻らない。
概要としては間違っていない。ただし、物理式で表現される場合は、「理論物理」すなわち出鱈目である。
エントロピーに関する基本的な関係式とされる。
典型的な理論物理学概念である。
1例としての導出を確認してみる。
W：状態の数
S:エントロピー
系Aと系Bを考える。
W（Total）＝WAWB
S(Total)＝SA＋SB
エントロピーSは状態の数Wに依存する関数とみなせる。
S=ｆ(W)
以上を考慮すると、次の2式が正しいことがわかる。
S(Total)＝S(A)＋S(B)＝ｆ(WA)＋ｆ(WB)
S(Total)＝ｆ(WTotal)＝ｆ(WA WB)
この2式より、次の関係式が成り立つ
ｆ(WA WB)＝ｆ(WA)＋ｆ(WB) －－－（１）
この関係を満たす関数ｆ(W)は対数関数である。
定数kBを導入して
S＝ｆ(W)＝kB lnW
S＝kB lnW
この関係式をボルツマンの関係式という。
1. W：状態の数について：正常な定義が存在しない理論物理概念、例えばWikipediaを参照せよ。
2. W（Total）＝WAWBについて：Wの具体的内容が確定していないので根拠が存在しない。
3. S(Total)＝SA＋SBについて：エントロピーの具体性を欠く定義から考えてもこの式はありえないだろう。
4. 「エントロピーSは状態の数Wに依存する関数とみなせる。」について：S,W共に正常な定義がないのでSとWの関数関係が確定するはずがない。
5. S(Total)＝S(A)＋S(B)＝ｆ(WA)＋ｆ(WB)について：根拠がない。
6. S(Total)＝ｆ(WTotal)＝ｆ(WA WB)について：根拠がない。
7. 定数kBについて：定義や説明がない。
8. S＝ｆ(W)＝kB lnWについて：なぜこの式が現れたのか物理学的な意味が何か説明がない。
結論：
ただ単に出鱈目である。
内部エネルギーを U、圧力を p、体積を V として、エンタルピーは
H = U + p V U：内部エネルギー ｐ：圧力 V：体積
エンタルピーはエントロピー S、圧力 p、物質量 N を変数とする関数 H(S,p,N) と見たときに完全な熱力学関数となる。このとき、定義式は内部エネルギー U(S,V,N) の V に関するルジャンドル変換
H (S、p、N) = U(S, V (S, p, N ), N) + p V(S, p, N)
と見ることが出来る。
全て出鱈目である。
ルジャンドル関数のルジャンドルの名前を勝手に使用した理論物理学者が創作した数学概念。「理論数学」とでもいうべき概念で出鱈目でしかない。
ヘルムホルツの自由エネルギーは、等温環境下において仕事として取り出せる内部エネルギーの量のことである。
式の一例：F=U-TS U：内部エネルギー T：温度 S：エントロピー
解説：
定義は良いとしても、式は出鱈目である。
マクスウェルの関係式とは、熱力学における温度、圧力、エントロピー、体積という4つの状態量の間に成り立つ関係式。ジェームズ・クラーク・マクスウェルによって導出された。これらの関係式によって、測定が困難なエントロピーの変化量を、圧力、温度、体積の変化という、測定がより簡単な量で置き換えることができる(WIKIPEDIA)。
（∂T/∂V）S=ー（∂P/∂S）V
（∂T/∂P）S=ー（∂V/∂S）P
（∂S/∂V）T=∂(P/∂T）V
（∂S/∂P）T=ー（∂V/∂T）P
T：温度 V:体積 P：圧力 S:エントロピー
出鱈目なS（エントロピー）が含まれるので全て出鱈目と即座に確定する。
導出や詳細な説明がない。
電磁気学のマクスウェルの名前を勝手に使用している。
統計力学においてはグランドカノニカルアンサンブルと関係付けられる。 グランドポテンシャルはエネルギーの次元を持つ。 記号 J や Ωで表されることが多い。また、単に熱力学ポテンシャルと呼ばれることもある(WIKIPEDIA)。
式の一例：J=F-μN J:グランド・ポテンシャル F:ヘルムホルツ自由エネルギー μ：化学ポテンシャル N:物質量
この用語は設定すら固まっていないようだ。
式の形と記号を見ただけで出鱈目と分かる。
F:ヘルムホルツ自由エネルギーが含まれるので無条件で出鱈目と確定する。
カノニカル集合ともいう。統計力学で，エネルギーが Ei にある確率が exp (－Ei/kT) に比例するような分布 (カノニカル分布) をする体系の集合。ただし T は絶対温度，k はボルツマン定数。これは絶対温度 T の熱浴とエネルギーのみをやりとりして熱平衡状態にある系を表わす集合ともいえる。統計力学の分野では最も頻繁に用いられる集合である。
具体的な内容は千の資料があれば千通りの記述をしており理解不可能なものとしている。
結論：
ただ単に出鱈目である。
孤立系では内部で不可逆過程が自発的に進行し(内部での圧力の一様化，温度の一様化などが進む)，エントロピー最大の状態つまり平衡状態へ向かう．平衡状態では，エントロピーS(U, V, N)をつかって孤立系の性質を有効に記述することができる．この内部エネルギーやエントロピーのようなような物理量を熱力学ポテンシャルと呼ぶ。
具体的な内容は千の資料があれば千通りの記述をしており理解不可能なものとしている。
一例：
内部エネルギー：U
dU=TdS-PdV
エンタルピー：H=U＋PV
dH=TdS+VdP
ヘルムホルツ自由エネルギー：F=U-TS
dF=-SdT-PdV
ギプス自由エネルギー：G=U-TS＋PV
dG=-SdT+VdP
ただ単に出鱈目である。
理解不能なデタラメである。
理解不能なデタラメである。
理解不能なデタラメである。