『ヒートポンプは電熱器よりもエネルギ効率がよい』という暖房器具の広告が理解できません。熱力学の第一法則、第二法則は理解しているつもりです。どなたか家電メーカーが言う冒頭の広告を私に納得させてください。

回答ありがとうございました。一つ目のurlによると「ヒートポンプにより利用可能となった熱」は「ヒートポンプに投入された動力」の5倍が可能だとあります。ここに20%以上の効率の熱機関を追加すると永久機関ができてしまい不合理ですので、おそらく私がどこか誤解しているのだろうと思いますが、どこを誤解しているのか分かりません。熱機関は熱の移動を運動エネルギにかえるものですよね。太陽の中心がいくら熱エネルギが豊富でも、ここに熱機関を置いて運動エネルギを取り出すことは出来ない。熱を棄てる低温部分がないからです。そう認識しています。熱を移動するだけだからエネルギが小さい、と言うことがあるのでしょうか？　-20℃の室外機から20℃の室内に熱を汲み上げるのには、外気温が0℃の場合に比べて能率は半分になってしまうのではないでしょうか？　電熱器の場合は断熱された室内では外気温に影響されませんよね？　常にヒートポンプの方が効率が良いというのは、いまだにぴんと来ません。100kgの重量物を100m高く移動すれば、単に移動しただけですが、増えた位置エネルギに等しい労働が生じています。ごめんなさい納得できませんでした。私に理解できるような説明って有りませんかね？

そうなんです。

熱力学の第一法則、第二法則はエネルギ全般について言っていると思っていました。

気化に要するエネルギと凝固で得られるエネルギの収支はゼロではないのですか？　真ん中のurlは、数字を見せられると結論については納得してしまいます。しかし、なぜ、と言う点が未だに分かりません。ヒートポンプが汲み上げる熱量の式があればいいのかな？　本当に、外気温-20℃で完全に断熱された屋内の暖房で、電熱器よりもヒートポンプの方が能率がよいのでしょうか？

はい。外気がもっと寒くなる心配をしている訳ではありませんで、暖房の効率について知りたいのです。ヒートポンプが熱を汲み上げる器具である以上、汲み上げる元である外気温に暖房器具としての効率が左右されるのではないでしょうか。それが常に電熱器よりも効率が良いというのは、どのような理屈か、ということです。だんだんと、私が欲しい物が、ヒートポンプが汲み上げる熱量についての式だと言うことが分かってきました。言葉で表した物でも良いです。

　絶対温度ではなく温度差が問題になるのではないでしょうか？　-20℃の固体を20℃まで加熱する熱量と、0℃の固体を20℃まで加熱する熱量は2:1の関係になりますよね。また、-20℃の固体を0℃まで加熱する熱量と0℃の固体を20℃まで加熱する熱量は等しいと思います。いずれも外部と断熱されている条件下です。ヒートポンプなど熱機関の運転に関しても同様と思うのですが、もし勘違いでしたらお手数ですがもう一度教えてください。

位置エネルギのたとえ話が常に合理的とは言えないと思いますが、重量物を海抜100mの位置から海抜110mの位置に持ち上げた場合の位置エネルギの増加と、海抜105mの位置から海抜110mの位置に持ち上げた場合の位置エネルギの増加の比率は、単に2:1で海抜と関係がありませんよね。

　室外機の温度がヒートポンプの暖房の効率に影響することは承知していますが、一般には冷房能力を重視して陽の当たらない涼しい場所に設置してあり、冬季は逆効果です。また二番目の回答者の方から、装置の消費電力が暖房に寄与すると頂きましたが、これもコンプレッサーは室外機側に設置されているので冬季は熱が無駄に棄てられてしまいますね。

　電熱器の可視光などについてですが、熱エネルギはエネルギとして最もエントロピの大きい状態なので、可視光、騒音などに消費されたエネルギも最終的に室内の壁に吸収された後、熱エネルギとなって暖房に寄与するのではないでしょうか？

　えー、皆様大変お世話になりました。

http://www.eccj.or.jp/qanda/he_qa/heat/n0409.html

　こういうのを見つけまして、これから勉強してみます。お話を伺って少し考えが進みました。ありがとうございました。