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熱力学の世界
- 熱力学とは、気体と液体の圧力、流量、温度等の計算を行う学問です。
- 工学の学問では、熱力学は大きな枠に小さな枠の材料力学、化学、流体力学が入っています。
- 各学問は大きな意味で使い分けられており、熱力学はそれらの学問の中で熱やエネルギーの変換や移動について研究しています。
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私は高学歴の持ち主ではありませんので理屈は良くわかりませんが、 機械設計を進める上で考えるに、各々の学問に枠など無いと考えてます。 使い分けも考えてません。 必要な事を検証・考察するだけです。 結果的にそれが熱力学・流体力学・・・・になるだけ。 具体的になぜ使い分けを知りたいのか（したいのか）が良くわかりません。
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化学工学の出身です。 「化学」は別格。あえて言えば非常に大きな枠 ですが、並べて考えるにはちょっとずれている と思います。 あとはKUTUHIROさんと同じ感覚。 熱力学がより基礎的で、熱力学の影響を考えず して他の２つは成り立たないと思います。
お礼
すみませんでした。私は、機械出身のもので認識が甘かったと思います。
はじめまして 確かに熱力学の法則は一般性があり、「大枠」のような感じがします。例えば材力のフックの法則は弾性の範囲でしか成立せず、流力のベルヌーイの法則は非圧縮・非粘性・定常の条件下でしか成立しない（ナビエ・ストークスは別として・・・）。 これらの違いは線形・非線形であると思います。 本来、自然界では、線形の範囲はある条件下におかれた特殊な範囲で一般には非線形である。しかし、熱力学の第一・第二法則は特に条件を指定しなくても線形的に適用できる。このため、「大枠」的な要素が強いのではないかと考えます。 まとまりのない文章ですが、ご参考までに。
お礼
御意見ありがとうございます。参考にさせていたただきます。確かに基礎的な理論は、ある条件においての法則だと私も思います。
私は学生ですが、機械工学という学問は、 ・流体力学 ・材料力学 ・熱力学 ・工業力学（剛体の力学：物理と同じようなもの） のように分類されると説明されています。 個々の学問の説明はしませんが、流体力学がまったく独立した学問かというとそうでもなく、たとえば材料力学とは、「連続体力学」という学問で相互に関係付けられています。ですので、ある学問の知識を応用して、ほかの学問を相互に派生させているというものが多いと思います。 しかし、いきなり一般論ができたわけではなく、むしろ特殊な条件から考えていって、そこから傾向がある「らしい」と見当をつけて関係を予想し、続いて実験を行い、その関係を裏付けることがほとんどだと思います。 ちなみに、科学的法則というものは、 「ある関係があるとき、演繹的にそれを否定する、またはより一般化される関係が存在しない以上、その関係は科学的法則といえる。」（反証主義：要約してしまいましたが…） ということが前提になります。たとえば、ニュートン力学が、アインシュタインの一般相対性理論によって覆された（一般化された）という歴史があります。 下のリンクは、その反証主義に付いて詳しく説明されています。
お礼
アドバイスありがとうございます。反証主義について拝見させて頂きました。科学的な法則を吟味する上で反証という概念が存在することは、知りませんでした。一つ考え方として、勉強になりました。ありがとうございます。
気体と液体の圧力、流量、温度等の計算 を 多くなったとのことですが、熱力学 と 流体力学をバランスよく、習得する一つの方法として、エネルギー管理士の取得をお勧めします。 エネルギー管理士は取得せずでも、熱力学と流体力学をバランスよく扱っています。 書籍に難しい本から、学習しやすい本まで色々有りますので、自分のレベルに有った書籍でトライするのは如何ですか。
お礼
アドバイスありがとうございます。御参考させていただきます。ただ、学校にて教わる順番として、 機械工学の学問として最終的な所で熱力学を学んだ記憶があります。そういった意味で、熱力学がすべての学問の外枠になっているような気がしました。エネルギー管理士については、参考文献等を取り寄せてみます。ありがとうございます。
下名が大学で習った機械工学は、大きく分けて １）熱力学、２）流体力学、３）材料力学があり、 これが、機械工学の ３力学と呼ばれ、大変重要視されていました。また、熱力学と流体力学には基本学問が相互で依存されている所があり、バランスよく知識を吸収する必要が感じられます。 その他に、構造力学、破壊力学、応用物理学、燃焼工学、振動工学、等々あり、化学も有りました。 但し、化学の本来の専攻は化学工学科だと考えます。
お礼
アドバイス感謝します。確かに「必要な事を検証・考察する」→工学力学になる。この御意見は、ごもっともって感じがします。なぜ知りたいかは、ただ、工学系の文献等を参考しているうちに自分の中で「なぜ」って疑問を感じたからです。