熱力学に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
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解答正解 2
熱力学の第一法則はエネルギー保存則であり、系に加えた熱量は内部エネルギーの増加と外部にした仕事の和に等しいことを表す。第二法則は変化の向きを規定する法則で、クラウジウスの表現では熱が自然に低温側から高温側へ移動することはなく、トムソンの表現では受け取った熱をすべて仕事に変えて他に変化を残さない機関（第二種永久機関）は存在しない。第一法則と第二法則の内容の入替えが定番の誤答パターンである。
選択肢ごとの判定
1誤り。熱の移動の向きを規定するのは第二法則であり、第一法則はエネルギー保存則である。
2正しい。これはクラウジウスの表現による第二法則そのもので、ヒートポンプが仕事の入力を必要とする根拠でもある。
3誤り。孤立系の不可逆変化ではエントロピーは増大する。増大と減少が逆。
4誤り。これは第二種永久機関であり、第二法則により実現できない。