クイズ問題: 「液体や気体を封じ込めてその一部に圧力をかけると各部に同じ圧力が伝わる」という法則を、何の法則というでしょう?
答え: パスカルの法則

関連するWikipedia記事の抜粋:
title: 電気化学ポテンシャル
text: 電気化学ポテンシャル(でんきかがくポテンシャル、electrochemical potential)は、電荷を持つ粒子(イオンや電子など)の化学ポテンシャルのことである。電荷を持たない粒子の化学ポテンシャルと比べて、電気化学ポテンシャルには電位の寄与が付け加わっている。電気化学ポテンシャルは、その荷電粒子が存在する相の電位によって変化する。
title: カロリック説
text: やがて熱波動説が受け入れられていくと、カロリック説の支持者のなかには、このエーテルの概念をカロリックにあてはめることもあった。すなわち、熱はカロリックが振動することで伝わるとする考えである。このように、カロリック説の支持者のなかでも、カロリックの定義は大きく分かれるようになっていった。そのような中でも、説の支持者の間で見解が統一されていたのが、カロリックの存在、及びその量が保存するという熱量保存則であった。したがって、熱量保存則が成立しない事象(熱による仕事の創出、仕事による熱の創出)についての定量的な論展開が必要であった。
title: ジュール熱
text: ジュール熱(ジュールねつ、英: Joule heat)は、(抵抗がある)導体に電流を流したときに生じる発熱であるジュール効果によって発生する熱エネルギー。
title: 反応熱
text: 定圧反応の場合、反応物から生成物へ変化する過程のエンタルピー変化が負の場合、反応系外に熱が放出され、発熱反応(はつねつはんのう、exothermic reaction)となる。反対にエンタルピー変化が正の場合、熱を系外から吸収し、吸熱反応(きゅうねつはんのう、endothermic reaction)となる。
title: 電気化学的分極
text: 濃度分極(のうどぶんきょく)または拡散分極(かくさんぶんきょく)とは、電極反応の進行に伴って電極表面における反応物の濃度が減少することにより生じる分極である。反応物は拡散によって電極表面に運ばれるが、電流密度がある大きさになると、運ばれてきた物は電極反応によりすべて消費されてしまい、電極表面の反応物濃度は0になる。このときの電流密度を限界電流密度といい、それを Jlim と表すことにすると、濃度分極の大きさはネルンストの式を変形することにより、より次のように表すことが出来る。
title: 吸熱反応
text: 吸熱反応(きゅうねつはんのう、英語:endothermic reaction)とは、エネルギーを熱として吸収する、つまり負の反応熱を持つ化学反応のこと。広義には相転移、溶解、混合等の物理変化(吸熱変化)も含める。反応によっては熱でなく電気などの形でエネルギーを与えることで進行するものもある。対義語は発熱反応。吸エルゴン反応はギブズエネルギーを吸収する反応のことであり、吸熱反応とは別概念(これらの関係は後述)。
title: インダクタ
text: インダクタンス (L) は、電流の流れている電気伝導体の周囲に形成される磁場に起因し、電流の変化に抵抗する傾向を示す。伝導体を流れる電流に比例して磁束が形成され、電流が変化するとそれに対応して磁束も変化し、ファラデーの電磁誘導の法則に従って電流の変化に抵抗する方向に起電力が生じる(自己誘導)。インダクタンスとは電流の単位変化当たりに生じる起電力の量を示すものである。例えば、1ヘンリー (H) のインダクタンスを持つコイルは、1秒間当たり1アンペア変化する電流が流れるときに1ボルトの起電力を生じる。コイルの巻き数、直径、芯の材質などがインダクタンスに影響する。例えば、コイルを巻きつける芯(コア)に鉄などの高透磁率の材質を使うと、生じる磁束を強くすることができる。コアの材質によってはインダクタンスは2000倍にもなる。
title: エンタルピー
text: エンタルピー(英: enthalpy)とは、熱力学における示量性状態量のひとつである。熱含量(ねつがんりょう、英: heat content)とも。エンタルピーはエネルギーの次元をもち、物質の発熱・吸熱挙動にかかわる状態量である。等圧条件下にある系が発熱して外部に熱を出すとエンタルピーが下がり、吸熱して外部より熱を受け取るとエンタルピーが上がる。
title: ルーニ
text: 電気浸透(でんきしんとう、英語:electro-osmosis)とは、液体と固体が接している所に電圧をかけた場合に、液体が移動する現象。これにより生じる液体の流れを電気浸透流(でんきしんとうりゅう)という。液体の中にある溶質や荷電粒子だけが動く電気泳動と違い、バルクの液体が動く現象である。19世紀初め、物理学者ロイスが電気泳動と同時に発見した。
title: 電気伝導
text: 電気伝導(でんきでんどう、英: electrical conduction)は、電場(電界)を印加された物質中の荷電粒子が、電場(電界)に導かれて移動する現象である。電気伝導が起こることを、電流が流れるという。電荷担体は主として電子であるが、イオンや正孔などもこれに該当する。
title: 電気化学
text: 19世紀末には、熱力学の発展が電気化学に大きな影響を及ぼした。ヴァルター・ネルンストによるネルンストの式の提唱である。これによって電気化学反応は一般の化学反応と同等に扱うことが出来るようになった。電位がギブズエネルギーを電気量で割ったものであることを示したこの式は、電位差が電気化学反応を推し進める原動力であり、電位差がなければ電気化学反応が起こらないという事実の理論的な裏づけとなったのである。
title: 電気抵抗
text: 回路に交流電流が流れる場合、それを妨げるのは電気抵抗だけでなく、電流の変化によって生じる電磁場も電流が流れるのを妨げようとする。これをリアクタンスと呼ぶ。リアクタンスと電気抵抗の影響を1つにまとめたのがインピーダンスである。
title: ボルタンメトリー
text: 多くの化学反応は、電子のやり取りを伴う酸化還元反応であり、電圧を印加して反応を進行させることができる。電位を反応の駆動力とすれば、反応速度は電流値で見ることができる。物質の種類によって反応する電位が異なるので、その電位は反応物質の定性分析に利用できるだけではなく、電流は反応物質の濃度に比例するので定量分析も行える。また電極表面における化学反応の過程の解析などに用いられる。得られる電流-電位曲線のことをボルタモグラムという。
title: 接着
text: 吸着という現象でも知られているが、二つの物質はファンデルワールス力により結びついている。ファンデルワールス力は物質内の正電荷と負電荷とを帯びた部分により二つの物質が引き合う力である。正電荷や負電荷への分極は、分子が永久分極している場合の力(キーソム力)と普遍的に生じる分子の電子が乱雑に動き回ることで、一時的に電子の密度が偏ることで発生する力(ロンドン分散力)とがある。
title: 電気化学的分極
text: 抵抗分極(ていこうぶんきょく)とは、電解質や電極の電気抵抗に起因する分極で、その大きさはオームの法則を用いて表すことが出来る。
title: 熱力学
text: これをオンサーガーの相反定理という。微視的可逆性の原理は、外部磁場やコリオリ力がある系に対しては成り立たなくなるため、同様に相反定理も外部磁場中の系や回転系に対しては成立しない。なお、化学反応(流れ)と親和力(反応前後での化学ポテンシャル差)の間も上記と同様の流れ・力の関係が書けるが、これはスカラーであるため、ベクトルである上記の流れ・力とは一般には交差しない(キュリーの原理)。ただし非等方的な系ではこの限りでなく、生体膜(化学反応と物質移動の共役)や界面などの例がある。
title: レールガン
text: 導体内の磁場が変化するとき、磁場の変化を妨げる方向に誘導起電力が生じる(レンツ則に関連)。これは電気を流す視点で見ると、自己インダクタンスと呼ばれるある種の抵抗とみなされ、導体の内部の電流路の変化を妨げ、変動する電流を導体の表面へ追いやるように作用する。
title: きみはペット
text: 平衡熱力学(へいこうねつりきがく、英: Equilibrium Thermodynamics)は、熱力学的平衡の観点から系における物質やエネルギーの変換を体系化する物理学の一分野である。平衡という言葉は、静的な状態が保たれていることを意味する。平衡熱力学はカルノーサイクルを分析することから始まった。熱機関について考えると、初めは内部が熱平衡にあるシリンダーに封入された気体が加熱されてバランスを崩され、いくつかの段階を経て最終的に再び熱平衡に至り、仕事が引き出されることがわかる。
title: 反応熱
text: 反応熱(はんのうねつ、英語: heat of reaction)とは化学反応に伴い、発生もしくは吸収される熱である(場合によっては核反応も含まれるが本稿では言及しない)。通常は定圧過程におけるエンタルピー変化(反応エンタルピー ΔrH, reaction)を指す。
title: 圧力測定
text: エジソン効果により、フィラメントから熱によって放出された電子が、気体分子と衝突して、気体分子はイオンとなる。そのイオンはバイアスされた陰極に引き付けられる。その陰極を通じて流れる電流の量は、イオン化する速度に比例する。イオン化する速度は気体の量、すなわち圧力の関数となるため、この電流から気体の圧力を測定することができる。
title: 渦電流
text: 渦電流(うずでんりゅう、英: eddy current)とは、電気伝導体を磁場内で動かしたり、そのような環境で磁束密度を変化させた際に、電磁誘導により電気伝導体内で生じる渦状の誘導電流である。1855年にレオン・フーコーにより発見された。
title: 電圧
text: この水流による類推は、いくつかの電気的概念を理解するのに有効である。水流の仕事量は圧力と流れる水の体積の積で表せる。同様に電気回路での電子や他の電荷担体の移動による仕事量は、電圧(古くは \"electric pressure\" と呼んだ)と移動する電荷の量の積で表せる(電力の定義)。電圧は可能な仕事量を測る便利な手段である。2点間の圧力(水圧、電圧)の差が大きいほど、流れ(水流、電流)も大きくなる(オームの法則)。 ただし、回路における電子の運動エネルギーは、抵抗において格子振動や電磁波に変化して逃げていくエネルギーに比べてはるかに小さく、事実上無視できるが、水流の場合は無視することができないことに留意する必要がある。
title: 電気分解
text: 電気分解に必要な電源電圧は、目的物質の標準電極電位やネルンストの式、プールベダイアグラムなどから計算される理論電解電圧に、過電圧や液体の電気抵抗(溶液抵抗)を加えた値となる。反応の種類にもよるが、一般的な反応では 10 ボルト以下の電圧で十分に進行する。理論電解電圧以下の電圧では電気二重層の充電に使われる電流(非ファラデー電流)がわずかに流れるだけであるが、電気分解が進行する電圧に達すると反応速度に応じた電流(ファラデー電流)が流れる。電流値は電極形状や電解槽の構造、温度、分極などの影響で変化する。
title: 電流
text: 物質に電流が流れると、物質の電気抵抗によって熱(ジュール熱)が発生する。オームの法則が成り立つ場合、単位時間にジュール熱として消費されるエネルギーは電流の2乗と抵抗値に比例する。
title: フランク＝ヘルツの実験
text: 放電管に希薄な気体を入れ、中に3つの電極を設けて電位を調節することによって、加速電圧と、ゲートを通過した電子の量(電流)を測定した。電子の加速電圧(電子のエネルギー)が気体原子によって吸収される固有のエネルギーの大きさの整数倍になるとき、エネルギーの吸収がおきる。電圧を変化させていくと、電流の大きさに周期的な減少(くぼみ)が現れることを示した実験である。
title: 静磁場
text: 時間的に定常な磁化が作り出す磁気ベクトルポテンシャルを、別の側面から考察してみることにしよう。ここでは、「磁束密度の原因は、電流に帰される」という思想に従い、 だとすれば、「磁化と等価な効果を発揮する電流」がどのようなものかを検討することにする。
title: 電気抵抗
text: 電気抵抗(でんきていこう、レジスタンス、英: electrical resistance)は、電流の流れにくさのことであり、単に抵抗ともいう。電気抵抗の国際単位系 (SI) における単位はオーム(記号:Ω)である。また、その逆数はコンダクタンス (conductance) と呼ばれ、電流の流れやすさを表す。コンダクタンスのSIにおける単位はジーメンス(記号:S)である。
title: 磁気抵抗
text: 磁気抵抗(じきていこう;英 magnetic reluctance または magnetic resistance)は、磁気回路における磁束の流れにくさを表す度合いで、起磁力を磁束で割った値で表される。電気回路における電流の流れにくさを表す電気抵抗(electrical resistance)に対応するもの(アナロジー)である。
title: 発熱反応
text: 定圧過程ではギブズエネルギーG(定積過程ではヘルムホルツエネルギーF)が減少する過程(これを発エルゴン反応という)は単独で自発的に進む。定温過程では∆G = ∆H - T∆Sなので、発熱反応は普通、発エルゴン反応でもある。発熱化学反応は比較的低温で進行するものが多い(特に触媒がある場合)。燃焼反応のように活性化エネルギーとして加熱を要するものもあるが、一旦反応が開始すれば発熱するため自発的に進行する。
title: 静電気学
text: 古典古代より、琥珀のような物質をこすると軽い粒子を引き寄せることが知られていた。英語においては、ギリシャ語で琥珀をあらわす ήλεκτρον という単語が electricity(電気)の語源となった。静電現象の原因となっているのは、電荷が互いに働かせる力である。この電荷による力はクーロンの法則によって記述される。静電的に誘起された力はやや弱いとみなされがちだが、電子と陽子間に働く静電力(水素原子を作り出している)は、同粒子間に働く重力の10倍もの強さがある。
title: オンサーガーの相反定理
text: 熱力学的な力とはたとえば、系の温度や圧力の勾配のことである。系内に温度差があれば高温部から低温部へ熱の流れが生じ、圧力差があれば高圧部から低圧部へ物質の流れが生じる。そして温度と圧力の両方に差がある場合には、圧力差が熱の流れを生み出し温度差が物質の流れを生み出すという「交差関係」が実験的に明らかにされている。 ここで、圧力差当りの熱の流れと温度差当りの密度(物質)の流れが等しい、というのが相反定理である。同じような相反関係は他の様々な力と流れの間にも成り立つ(たとえばゼーベック効果とペルティエ効果など)。
title: インダクタンス
text: インダクタンス(英: inductance)は、コイルなどにおいて電流の変化が誘導起電力となって現れる性質である。誘導係数、誘導子とも言う。インダクタンスを目的とするコイルをインダクタといい、それに使用する導線を巻線という。
title: 溶液
text: 溶質-溶質間の(あるいは溶媒-溶媒間の)凝集力と溶質-溶媒間の凝集力に差異があるということは、混合状態のほうが熱力学的に安定でない場合もありうることを意味する。混合前後の凝集力の差は熱力学的な状態を変化させ熱として現れる。すなわち、発熱あるいは吸熱の溶解熱として現れる。言い換えると、溶解熱の指標である混合エンタルピー変化と拡散の指標である混合エントロピー変化の収支が正の場合に溶解が進行する。
title: 電気
text: コイルは一般に導線の巻線であり、そこに流れる電流によって生じた磁場にエネルギーを蓄える素子である。電流が変化するとその磁場も変化し、誘導起電力が生じる。その誘導起電力は電流の時間変化に比例し、その比例定数をインダクタンスと呼ぶ。インダクタンスの単位ヘンリーはジョセフ・ヘンリーに因んだもので、H で表す。1ヘンリーのコイルに1秒間に1アンペアの割合で変化する電流を流すと、1ボルトの誘導起電力が生じる。コイルはある意味でコンデンサとは逆の作用をし、定常電流は自由に流れるが、電流の急激な変化は阻止しようとする。
title: 起電力
text: 起電力(きでんりょく、electromotive force, EMF)とは、電流の駆動力のこと。 または、電流を生じさせる電位の差(電圧)のこと。単位は電圧と同じボルト (Volt, V) を用いる。 起電力を生み出す原因には、電磁誘導によるもの(発電機)、熱電効果(ゼーベック効果)によるもの(熱電対)、 光電効果(光起電力効果)によるもの(太陽電池)、化学反応によるもの(化学電池)などがある。
title: 山田耕平
text: 発エルゴン反応(はつエルゴンはんのう、英語:exergonic reaction)はギブズエネルギー変化が負である反応をいい、自発反応と同義である。発エルゴン反応のエルゴンはギリシア語で仕事を意味する語である。発エルゴン反応で発生したエネルギーを用いることで、非自発反応である吸エルゴン反応を起こすことができる。これを共役という。
title: 気体
text: 気体粒子は互いに十分離れているため、液体や固体ほど隣接する粒子に影響を及ぼしあうことはない。そのような相互作用(分子間力)は気体粒子の持つ電荷に由来する。同じ電荷は反発しあい、逆の電荷は引き付け合う。イオンでできた気体には恒久的な電荷があり、化合物の気体には極性共有結合がある。極性共有結合の場合、化合物全体としては中性であっても、分子内に電荷の集中する部分が生じる。分子間の共有結合には一時的な電荷もあり、それをファンデルワールス力と呼ぶ。このような分子間力の相互作用はそれぞれの気体を構成する物質の物理特性によって異なる。例えば、イオン結合の化合物と共有結合の化合物の「沸点」を比べるとその違いが明らかとなる。右の写真のようにただよう煙は、低圧の気体がどのように振る舞っているかという洞察を与えてくれる。
title: 分子間力
text: 電荷的に中性な原子や分子においても分子間力が作用する。気体が冷却されて液体や固体になるのは、分子間力が存在するためである。水滴がガラスに付いたり接着剤がものをくっつけたりするときの力も分子間力であるから、単に分子の間の力に限定するのも好ましくはない。分子間力は最初にオランダのファン・デル・ワールスによって、相転移の研究のために導入された。そのため、分子間力自体をファンデルワールス力と呼ぶこともある。
title: 反応熱
text: ほど反応は進行することを意味する。発熱反応の場合エンタルピー変化が負の為、反応は自発的に進行する。一方、吸熱反応の場合はエントロピーの増加がエンタルピー減少を上回らないと自発的に進行しない。もちろん、自発的に進行しない反応も、生成物を除去したりル・シャトリエの原理など圧力等の状態量を変えて化学平衡を偏らせることによって進行させることは可能である。
title: 伝熱
text: 流体が流れる場合に、その保有するエネルギーが流体とともに運搬されるために生じる伝熱現象は対流熱伝達と呼ばれる。対流熱伝達では流体の持つエンタルピーの移動も関係してくるのが特徴である。対流熱伝達には必ず熱伝導と放射のいずれか一方または両者が同時に存在しており、対流を伝熱の基本形態に含める場合と含めない場合がある。ニュートンの冷却の法則により次式で表される。
title: 電圧降下
text: 電圧降下(でんあつこうか)とは、電気回路に電流を流したとき、回路中に存在する電気抵抗の両端に電位差が生ずる現象のこと。または生じた電位差のこと。このとき電流 I {\\displaystyle I} 、電気抵抗 R {\\displaystyle R} と電位差 V {\\displaystyle V} との関係は、 V = I R {\\displaystyle V=IR} となり、この関係をオームの法則という。ひとつの閉回路中での電圧降下の総和は、その回路における起電力(電源電圧)に等しく、これをキルヒホッフの法則(第二法則)という。
title: 吸熱反応
text: 反応または物理変化に伴う熱の出入りは、それを構成する各段階での熱の出入りを合わせたものである。相転移による熱の吸収は主として分子間力、水素結合やイオン結合によって束縛されていた分子、原子、イオンなどが、エネルギーを得てある程度自由に運動するようになることによる。また水に溶質が溶解する場合には、一般に水和により多くの熱が発生するが、溶質の種類によっては水素結合による水分子クラスターを壊すため逆にエネルギーを吸収し、これらの総和として吸熱変化となる。吸熱化学反応では、分子を構成する共有結合あるいは電子状態(酸化・還元)などの形でエネルギーが吸収され、また場合により上記のような物理変化に伴う熱の出入りが合算され、全体として吸熱となる。
title: 電流
text: 電流(でんりゅう、英: electric current)は、電子に代表される荷電粒子の移動に伴う電荷の移動(電気伝導)のこと、およびその物理量として、ある面を単位時間に通過する電荷の量のことである。
title: 別府アルゲリッチ音楽祭
text: 吸エルゴン反応(きゅうエルゴンはんのう、英語:endergonic reaction)はギブズエネルギー変化が正である反応をいい、非自発反応と同義である。吸エルゴン反応のエルゴンはギリシア語で仕事を意味する語である。吸エルゴン反応は、他の発エルゴン反応や、電気分解・加熱などのように、外部から何かしらの仕事を与えなければ進行しない。特に、吸エルゴン反応を起こすために他の発エルゴン反応と組み合わせることを共役という。
title: ポインティング・ベクトル
text: ポインティング・ベクトル(英語: Poynting vector)は電磁場の持つエネルギーの流れの密度を表す物理量である。その大きさは単位面積を単位時間あたりに通過するエネルギーとなる。考案者のジョン・ヘンリー・ポインティングからその名が取られている。 電磁波では、ポインティング・ベクトルはその進行方向を指す。そのため、名前の意味が、「指す(pointing)」であると誤解されることも多い。ただし異方性媒質では、ポインティングベクトルと電磁波の進行方向は異なる。
title: 分子間力
text: 古典的な電磁気学では電荷的に中性な物質が自発的に分極するという現象は説明できない。一方、量子力学的には基底状態にあっても揺らぎが発生することが期待される。すなわち量子力学的には電子の分布も揺らぎが発生することが期待される。この様な量子力学的な揺らぎにより電荷が誘導されることがフリッツ・ロンドンにより理論的に示された。それゆえ量子力学による励起双極子を原因とするファンデルワールス力〈分子間力〉はロンドン分散力と呼ばれる。
title: フレミングの右手の法則
text: これは導体にかける力によって電流を発生させる現象を示すが、これの逆に、磁場内の電流に発生する力(ローレンツ力)の向きを示すのがフレミングの左手の法則で、各指と各物理現象の対応は同様である。日本語での対応の暗記法についてはそちらを参照のこと。
title: インダクタンス
text: 回路に電流が流れると周囲に磁場が形成される。巻線に電流 I が流れるときの巻線を貫く磁束 Φ であるときの比例係数 L がインダクタンスである。
title: レンツの法則
text: 何らかの原因によって誘導電流が発生する場合、電流の流れる方向は誘導電流の原因を妨げる方向と一致するというもの。例えばコイルに軸方向から棒磁石を近づけると誘導電流が流れる。コイルに電流が流れると磁場が生じるが、この磁場はレンツの法則が示唆する向き、すなわち棒磁石の接近を妨げる向きとなる。
title: 起電力
text: 電磁誘導による起電力でファラデーの電磁誘導の法則より、1つの回路に生じる誘導起電力の大きさはその回路を貫く磁界の変化の割合に比例するもので発電機に利用される。
title: ヴィルヘルム・ヴェーバー
text: ヴェーバーはこの測定結果を元に電気を正と負に帯電した粒子の流れと考え、荷電粒子に働く力を表す式を提出した。この式は「ヴェーバーの法則」と呼ばれ、荷電粒子の振る舞いとして電磁気現象を統一的に表現することを目的とし、電流の相互作用力や電磁誘導の力を求めることができた。しかしエネルギー保存の法則を満たしているかどうかがはっきりせず、ヘルムホルツと長い論争となった。
title: イミタンス
text: イミタンス(英語: Immittance、しばしばイミッタンス)は、圧と流れの比であるインピーダンスと、流れと圧の比であるアドミタンスの双方の総称である。インピーダンスとアドミタンスからなる造語 (impedance + admittance) である。圧と流れの積は仕事率である。
title: 化学ポテンシャル
text: 化学ポテンシャルはアメリカの化学者ウィラード・ギブズにより導入され、浸透圧や化学反応のようなマクロな物質量の移動が伴う現象で重要な量である。
title: 触媒化学
text: 触媒は、特殊な触媒力とでもいうべき力によって触媒作用を生み出していると考えられていたが、ヴィルヘルム・オストワルトが触媒の定義を「反応速度を変えるが、平衡を変えないもの」とした。そして、その定義から酸や塩基が触媒であることが認知された。
title: 吸熱反応
text: 反応の進む方向は反応および環境条件の熱力学的性質により決まる。熱を Q と表記し、系外から系内へ熱が移動する場合を正とすれば、吸熱反応はQ > 0と表される(反応熱は -Q である)。定圧過程では熱はエンタルピーH の変化と等しいので、∆H > 0となる。熱が移動しない(断熱過程)ようにすれば、吸熱反応により系の温度は低下する。
title: カロリック説
text: 物体の温度が変わるのは熱の出入りによるのであろうとする考えは古くからあったが、熱の正体はわからなかった。18世紀初頭になって、カロリック(熱素)という目に見えず重さのない熱の流体があり、これが流れ込んだ物体は温度が上がり、流れ出して減れば冷える、とするカロリック説が唱えられた。カロリックはあらゆる物質の隙間にしみわたり、温度の高い方から低い方に流れ、摩擦や打撃などの力が加わることによって押し出されるものとされた。この考えは多くの科学者によって支持され、19世紀半ば過ぎまで信じられていた。
title: 発熱反応
text: 発熱反応(はつねつはんのう、英語:exothermic reaction)とは、エネルギーを系外へ熱などとして放出する化学反応のこと。広義には相転移、溶解、混合等の物理変化も含める。放出するエネルギーは熱だけでなく、光、電気などの形をとる場合もある。対義語は吸熱反応。発エルゴン反応はギブズエネルギーを放出する反応のことであり、発熱反応とは別概念(これらの関係は後述)。
title: 発熱反応
text: 反応または物理変化に伴う熱の出入りは、それを構成する各段階での熱の出入りを合わせたものである。相転移での熱の放出は主として、ある程度自由に運動していた分子、原子、イオンなどが、分子間力、水素結合やイオン結合によって束縛され、余分な運動エネルギーが熱となることによる。また溶媒に溶質が溶解する場合には一般に溶媒和により熱が発生する。特に水を溶媒とする場合(水和)には熱量が大きく、溶解熱は水和熱による部分が多い。発熱化学反応では、分子を構成する共有結合あるいは電子状態(酸化・還元)などの形で蓄えられていたエネルギーが放出され、また場合により上記のような物理変化に伴う熱の出入りが合算され、全体として発熱となる。
title: 化学
text: 複数の物質に混合・必要があれば加熱・冷却などの操作を加えると、異なる化合物ができる。これを化学反応と呼ぶ。化学反応は物質を構成する原子間の化学結合の変化によって起きる。化学反応の前後では全体の質量は変わらない。これを質量保存の法則(あるいは物質不変の法則)という。化学反応は、自然界において基本的には、ある種の自由エネルギーを最小化するほうへ向かって、エネルギーが低い位置へ向かう発熱反応と、より乱雑になろうとするエントロピーの増大という相反する反応を起こしながら、平衡に達する。化学では、これら反応の法則性や利用法の解明が課題となる。
title: 圧抵抗効果
text: 圧抵抗効果(あつていこうこうか)または、ピエゾ抵抗効果(ピエゾていこうこうか、英: piezoresistive effect)とは、半導体や金属に機械的なひずみを加えたときにその電気抵抗が変化する効果である。圧電効果(ピエゾ電気効果、英: piezoelectric effect)と比較して、圧抵抗効果は電気抵抗のみに影響を及ぼし、電位には直接の影響を及ぼさない。
title: 反磁性
text: この古典的な説明は、すべての導体が実質的に反磁性を示すことからも推測できる。変化する磁場に置かれた導体には、電磁誘導によって自由電子に円運動が起こり(誘導電流)、この電流によって磁場の変化とは反対向きの誘導磁場が生じるとともに、磁場と磁場勾配に比例した力(ローレンツ力)を生じ、導体の運動や磁場の変化に抵抗する力になる。この現象は物質の反磁性と良く似ている。
title: イオン結合
text: イオン結晶の結合エネルギーのうち、イオン間の静電相互作用によるエネルギーをマーデルング・エネルギー(Madelung energy)という。
title: トムソン効果
text: トムソン効果は、温度勾配のある導体を電流が流れるときの加熱・冷却を記述するものである。ほぼすべての導体は、二つの点の間で温度差があれば、物質によって程度の差こそあれ熱を吸収・放出する(鉛では、トムソン効果がない)。
title: 磁気流体力学
text: ついで流体はほぼ中性とし、電荷を流体が運ぶことで生ずる対流電流は伝導電流と比較して小さいとして無視し、電流は伝導電流のみであるとする。そしてそれはオームの法則により定まるとする。すなわち
title: オートクレーブ
text: 気体との反応を行う場合、その反応速度は気体の溶媒中の濃度、すなわち溶解度が高いほど加速される。ヘンリーの法則の通り、気体の溶解度はその圧力が高いほど高くなるので高圧での反応が有利である。また気体を溶解させるには撹拌して気体の泡を溶液に抱きこませる方法が効率的である。そのため、単なる封管よりも撹拌装置を備えたオートクレーブの方が有利となる。
title: ガウスの法則 (磁性)
text: 磁束線には電気力線に対する電荷に相当する磁荷が存在しないので、磁束線の湧出し口と吸込み口は存在せず、磁束線は必ず閉曲線を描く。
title: 気体
text: 粒子間には引力と斥力が働いており、それが気体の力学に影響を及ぼす。物理化学ではこの力をファンデルワールス力と呼ぶ。この力は粘度や流量といった気体の物性を決定する重要な因子となる。ある条件下ではそれらの力を無視することで、実在気体を理想気体のように扱うことができる。そのような仮定の下では理想気体の状態方程式を使い、解に至る経路を大幅に単純化できる。
title: ゼータ電位
text: ゼータ電位は界面の性質を評価する上で重要な値である。特にコロイドの分散・凝集性、相互作用、表面改質を評価する上での指標となる。コロイド粒子は構成分子 / 原子間のファンデルワールス力を総和した長距離引力を普遍的に有する。これは常にコロイド粒子に凝集しようとする傾向を与える。一方、コロイド粒子は溶媒中で対イオンによる電気二重層をまとっており、粒子同士がある程度接近すると互いの二重層が重なり、浸透圧による斥力が生じる。この斥力が粒子間ファンデルワールス力に打ち勝てば、コロイド粒子が分散する。この現象を定量的に説明した理論がDLVO理論である。浸透圧以外の斥力として、親水性粒子の場合の溶媒和力(溶媒吸着による立体斥力)などがある。
title: 溶液
text: まず、凝集力は距離の二乗に逆比例する遠距離力の静電相互作用とそれよりも到達距離の短い近距離力のファン・デル・ワールス力(分子間力)とに分類される。そしてファン・デル・ワールス力はその発生機構により、ロンドン分散力や双極子相互作用などさらに幾つかに分類される。溶液の物理化学的挙動を区別する為に、つぎのように凝集力の違いにより溶液を区分する。
title: 磁気回路
text: リラクタンスもしくは磁気抵抗は、電気回路における電気抵抗と類似している(ただし磁気エネルギーは消費しない)。電場により電流が最小の抵抗の経路をたどるのと同様に、磁場により磁束が最小のリラクタンスの経路をたどる。電気抵抗と同じくスカラーで示量性である。
title: ルシャトリエの原理
text: アンモニアの生成反応は発熱反応、すなわち反応エンタルピーは負の反応である。よってファントホッフの式により反応温度が上昇すると平衡定数は減少し、吸熱方向の反応である原料への逆反応が有利となる。このようにしてルシャトリエの原理が説明できる。
title: ゼータ電位
text: コロイドの反発力はよく静電反発と呼ばれるが、特に水など高誘電率の溶媒中では静電的なポテンシャルは遮蔽される。DLVO理論などで電位を計算する際、静電ポテンシャルの計算モデルを利用するため起こっている誤解と考えられる。溶媒中で粒子間力というオーダーでは、定性的に静電力ではなく浸透圧に由来する斥力である。
title: エネルギー
text: ある空間における電磁場のエネルギーについて、その時間的変化は電場が電荷に対してなす力学的な仕事と、電磁波として運ばれるものに分けられる。前者の電荷に対する電磁場がなす仕事やそれによって生じる熱はジュール熱と呼ばれる。
title: ヘスの法則
text: 現代の化学では、化学反応の生成熱(より厳密にはエンタルピー変化)は反応経路にかかわらず一定と言い表すことができる。もともとエンタルピーは状態量であるから、熱力学第一法則からヘスの法則は容易に誘導されるともいえる。(エンタルピーは後世の概念である事に留意。)
title: コヒーレンス
text: を求めればよい。したがって密度行列を通して、電磁波の位相を物質系に移すことができる。つまり電磁波のコヒーレンスを物質系に転写することができる。密度行列を介して物質の電気分極に生じるのが「電気分極のコヒーレンス」である。同様にして、対象が励起子のときは「励起子のコヒーレンス」、対象がスピンのときは「スピンのコヒーレンス」を考えることができる。
title: 発熱反応
text: 反応の進む方向は反応および環境条件の熱力学的性質により決まる。熱を Q と表記し、系外から系内へ熱が移動する場合を正とすれば、発熱反応はQ < 0と表される(反応熱は -Q である)。定圧過程であれば熱はエンタルピーHの変化と等しいので、∆H < 0となる。熱が移動しない(断熱過程)ようにすると、発熱反応により系の温度は上昇する。
title: 磁気回路
text: ホプキンソンの法則は、電力とエネルギーの流れをモデル化するという点でオームの法則の正しい類推ではない。特に、電気抵抗に損失があるのと同じように、リラクタンスに関連する損失があるわけではい。この点で電気抵抗の真の類似である磁気抵抗は、起磁力と磁束の変化率の比として定義される。ここでは磁束の変化率は電流に代わっており、オームの法則は次のようになる。
title: 電気
text: 抵抗器は最も単純な受動素子である。名前が示す通りそれを通る電流に対して電気抵抗を示し、エネルギーの一部を熱に変換する。電気抵抗は導体内を電荷が移動する結果生じる。例えば金属では主に電子同士やイオン同士の衝突によって電気抵抗が生じる。電気工学の基本法則であるオームの法則によれば、抵抗器を流れる電流はその両端の電位差に比例する。多くの物質の電気抵抗値は、広範囲の温度や電流値に対してほぼ一定である。抵抗値の単位オームはゲオルク・オームに因んで命名されたもので、ギリシア文字 Ω で表す。1Ωの抵抗器に1ボルトの電位差を印加すると1アンペアの電流が流れる。
title: 電気化学的分極
text: 静止電位では電極上において酸化反応による電流と還元反応による電流が釣り合っており結果として外部回路には電流が流れない(電極反応が必ずしも化学平衡になってはいない)が、アノード分極では電極電位が正の方向にずれて電極上では酸化反応(アノード反応)がより優位となり、逆にカソード分極では電極電位は負の方向にずれて還元反応(カソード反応)が優位となる。
title: 電気
text: エルステッドはその発見を完全には解明しなかったが、その現象が相互的であることは述べている。すなわち、電流が磁石に力を及ぼすと同時に、磁場が電流に力を及ぼすということである。この現象をさらに研究したのがアンドレ=マリ・アンペールで、2つの平行な導線にそれぞれ電流を流すと相互に力を及ぼすことを発見した。同じ方向に電流を流すと2つの導線が引き付けあい、逆方向に電流を流すと反発しあう。この相互作用はそれぞれの電流によって生じる磁場同士が介在して起きるもので、アンペアという単位の定義にもこの現象が使われている。
title: 理想気体
text: 実在の気体は理想気体の性質を満たさないが、高温になると理想気体と似たふるまいを示す。この現象について、カロリック説では、高温の気体ではカロリックの持つ膨張力(斥力)が強くはたらき、分子間力が無視できるようになるためだと説明されていた。それに対し、ルドルフ・クラウジウスは、高温では分子間力に対してなされる仕事が、外圧に対してなされる仕事と比べて無視できるほど小さくなるためだと述べ、カロリックを使わずにこの現象を説明した。
title: 物理学に関する記事の一覧
text: ねじれ - ネーターの定理 - 熱(熱エネルギー) - 熱学 - 熱機関 - 熱機関の理論サイクル - 熱雑音 - 熱振動 - 熱中性子 - 熱的死 - 熱電子 - 熱伝導(熱伝導の法則) - 熱伝導率 - 熱電能 - 熱放射 - 熱容量 - 熱力学 - 熱力学温度 - エネルギー保存の法則(熱力学第一法則) - 熱力学第二法則 - 熱力学第三法則(ネルンストの定理) - 熱力学的平衡(熱平衡) - 熱力学・統計力学の年表 - ネルンスト効果
title: 化学親和力
text: IUPACによる現在の定義では、定圧および定温での反応進行度に対応したギブズ・エネルギーの負の偏微分を親和力と定義している。すなわち、次のようになる。
title: ヤマト1
text: 電磁推進は、海水中の電流と磁場によりフレミング左手の法則で示される方向に発生するローレンツ力を利用して船を動かす方法である。例えば、電磁石により海水中に上下方向の磁場を発生させ、船体に設けた一対の電極により海水に船体左右方向の電流を流すことで、船の推進力を得ることができる。ローレンツ力ベクトルは磁場と電流の外積で表され、海水電流のジュールロスは電流の2乗に比例するため、同じ推力を得ようとするとき磁束密度が大きいほど推進効率は高くなる。
title: 電気化学的二元論
text: 電気化学的二元論(でんきかがくてきにげんろん、英: Electrochemical dualism)とは、すべての物質が正の電気を持つ部分と負の電気を持つ部分が結びついてできているという化学結合に関する理論のことである。 ハンフリー・デービーがこの説を最初に唱え、イェンス・ベルセリウスがそれを一大理論として集大成させた。 現在でいうイオン結合の考え方の嚆矢といえる理論である。 理論が提唱されていた当時に研究されていた物質の多くは単純な無機化合物であり、この考え方をうまく適用することができた。 しかし理論提唱後の有機化学の発展により、多くの有機化合物とその化学反応が知られるようになると、この考え方と矛盾するような現象が多く発見されるようになった。 最終的にはアンドレ・デュマとその弟子たちによる電気的性質を考慮しない一元論によって淘汰された。一元論は最終的には原子価説として確立された。
title: オームの法則
text: となる。比例係数 R は導体の材質、形状、温度などによって定まり、電気抵抗(electric resistance)あるいは単に抵抗(resistance)と呼ばれる。
title: 吸熱反応
text: 定圧過程ではギブズエネルギーG(定積過程ならばヘルムホルツエネルギーF)が減少する過程(これを発エルゴン反応という)は単独で自発的に進む。さらに定温過程とすると∆G = ∆H - T∆Sなので、過程におけるエントロピー変化∆Sが十分に大きければ、∆G < 0 となって、吸熱反応は自発的に進行する。ただし吸熱化学反応は高温に加熱して初めて自発的に進行するものが多い。さらにエントロピー変化が小さい場合は ∆G > 0、すなわち吸エルゴン反応となり、電気エネルギーを利用する、あるいは他の発熱反応と共役させるなどの方法(系に電気的・化学的な仕事をする)をとらないと進行しない。相転移のうち融解・気化は、高温または低圧では発エルゴン反応となって自発的に進むが、低温または高圧では逆向きの凝縮・凍結が発エルゴン反応となって進む。
title: オートクレーブ
text: また加圧することによって平衡が生成系へ移動したり、反応が加速されたりすることがある。反応ギブズエネルギーの圧力による偏微分は反応による体積変化であるので、反応により体積が減少するような系では加圧により平衡が生成系側へと移動する。同様に活性化ギブズエネルギーの圧力による偏微分は遷移状態へ移行する際の体積変化であるので、コンパクトな遷移状態をとる必要がある反応、例えば環化反応では加圧により反応が加速される。
title: 分子間力
text: ファンデルワールス力の発生原因は1つではなく、静電誘導により励起される一時的な電荷の偏り〈誘導双極子〉や量子力学的な基底状態の揺らぎにより仮想的に発生する電荷による引力ロンドン分散力などによって発生する。一時的な電荷により生じるファンデルワールス力は静電相互作用に起因していてもクーロンの法則のように距離の逆二乗に比例しない。
title: ラヴリン
text: 導体に電流を流すと、その周りには流れた電流の大きさに応じた強さの磁界が生じる。導体に流す電流が交流の場合には、交流電流は時間と共にその大きさと方向が変化するので、それによってできる磁界の大きさと方向も電流と歩調を合わせて変化する。このような磁界を交番磁界という。
title: ギブズ-ヘルムホルツの式
text: 化学反応における温度依存性を考える上で重要な式である。この式を使うと、化学電池の起電力が温度によってどの程度変わるかを、反応熱から推定できる。また、この式から導かれるファントホッフの式を使うと、化学平衡に達したときの反応物と生成物の存在比が温度によってどの程度変わるかを、反応熱から推定できる。反応熱が不明あるいは不確かなときは逆に、これらの熱力学関係式を使って反応熱を決定できる。すなわち熱量計による直接測定が困難な反応熱は、起電力や平衡定数の温度依存性を測定することにより、間接的に測定できる。
title: 溶液
text: このように溶解は拡散過程であるから、溶媒と溶質との凝集力の性質に違いが無ければ、気体同士の拡散と同じく熱力学第二法則にしたがっていかなる比率でも溶液が生成することが期待される。言い換えると、溶質-溶質間、溶媒-溶媒間そして溶質-溶媒間の凝集力に違いが無い場合に溶解を熱力学的な拡散過程として取り扱うことができ、その様な溶液を理想溶液(りそうようえき、ideal solution)と呼ぶ。
title: 化学ポテンシャル
text: また電磁気学において電荷qとその移動を司る静電ポテンシャルφとの積がポテンシャルエネルギーqφである。この関係性を化学ポテンシャルに当てはめてみると、マクロな物質量Nの移動を司るポテンシャルが化学ポテンシャルμであり、それらの積であるギブズエネルギーNμはポテンシャルエネルギーのような量だと考えることもできる。ただし実際にはミクロな粒子間にある複雑な相互作用などの結果としてマクロな化学ポテンシャルは決まると考えられ、力学におけるポテンシャルと熱力学における化学ポテンシャルはかなり異なり同一視することはできない。
title: 磁性
text: マクスウェルの方程式(定常電流の場合はビオ・サバールの法則に単純化される)は、そういった力を生み出す場の起源とその振る舞いを説明する。電荷を持つ粒子が運動すると(例えば、電子の運動によって電流が流れる場合や原子核の周りを電子が軌道を描いて回る場合)、磁力が観測される。そして、その源泉は量子力学的スピンから生じる真性磁気双極子である。
title: 電流
text: 電線などの金属導体内を流れる電流のように、多くの場合で電流を構成している荷電粒子は電子であるが、電子の流れは電流と逆向きであり、概念に則した定義に反するものとなっている。このため、負の電荷を帯びる電子の流れる向きは定義上の電流の向きと逆になる。これは導電現象の研究が18世紀の末から進んでいたのに対し、電子の詳細が知られるようになったのが19世紀の末から20世紀初頭にかけての出来事であったためで、電流の向きの定義を逆転させることに伴う混乱を避けるために現在でも実態に反する定義が使われ続けている。
title: 起電力
text: 化学電池(電気化学セル)の起電力は、電気化学的平衡状態における電極の電位差である。 「電流が 0 の時の電極間の電位差(開回路電圧)」と説明されることもあるが厳密には異なる。 電極上では電気化学平衡が成り立っていないにもかかわらず、電極間を流れる電流が 0 となることがあり (1 つの電極上で複数の電気化学反応が起こっている場合など。混成電位という)、 このような場合は、起電力と開回路電圧は異なる。
title: カロリック説
text: カロリック説を前提とした熱現象の理論構築が進められていく一方で、18世紀の終わりごろから、熱放射に関する研究が盛んになっていた。熱の伝わり方としては伝導、対流、放射の3つがあるが、熱放射は熱伝導や対流とは異なり、離れた2点間に直接熱が伝わる。この現象に関しては、カロリックが物体から直接放射されることによって熱が伝わっているとする説と、物体の間にあるカロリックが振動することで伝わっているという2つの考え方があり、その中でも前者が多くの支持を得ていた。
title: 真空
text: 物質内に温度差があると高温から低温側へ熱が移動する。このとき熱だけが移動する場合を熱伝導という。熱の移動は温度の勾配の逆方向に流れる。気体は液体、固体に比べて分子密度が小さいため熱容量も低く熱伝導率も低くなっている。熱は分子の運動エネルギーであるため分子同士がお互いにエネルギーを交換し合うことで熱が伝導するが真空の場合は気体分子同士の衝突頻度が少なくなるため熱伝導の効率は極めて悪くなる。
title: ホール効果
text: p型またはn型の半導体試料において、x方向に電流を流し、z方向に磁場をかける。この時試料を流れている荷電粒子(キャリア)は磁場によるローレンツ力を受けてy方向に加速される。これによって、試料の表面にキャリアがたまり、電流と磁場の両方に直交する方向に電場(ホール電場)が生じ、起電力が発生する。ホール効果はホール素子による磁場の検出のほか、半導体の電気的特性の測定に応用される。ホール電圧の符号と大きさから半導体のキャリアの種類と密度がわかる。また、金属は半導体に比べキャリア密度が大きく、ホール電圧が微小な値となるため、この現象を利用した物性測定は半導体が主である。
title: カロリック説
text: もう1つの考えは、カロリックには、温度の変化を引き起こすものと、引き起こさないものの2種類あるというものである。温度の変化を引き起こさないカロリックは、物体に束縛されている。これを潜熱と呼ぶ。物体が固体から液体に変わる時は、物体が受け取った熱の一部が潜熱となったと解釈できる。この説ははじめブラックによって考えられ、後にラヴォアジエ、ゲイ=リュサック、ラプラスによって進展した(同様に、これを「ラプラス流」と呼ぶ)。