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温度について

熱と温度

日常生活において身近な温度測定は、体温の測定だと思います。かぜをひいて調子の悪いときに体温を測定することがあると思います。そして平熱と比較して温度が高いことを確認します。ご存知の通り、わたしたち人間はウイルスに対して抵抗するため、体温を上げています。
また入浴の際には温度設定をして希望の温度にすることでしょう。風呂のお湯は数℃違うと体感的には大きな違いと感じられるということも認識されていることでしょう。
熱はエネルギーであり物理量です。周囲に比べ高い温度を持つ物質を熱エネルギーを持っている状態といいます。また温度が高いということは分子運動が激しい状態であるということです。
そしてその熱のエネルギーを数値であらわしたものが熱量であり、温度は熱の出入りによって変化する物質の状態の指標をいいます。

接触している物質AとBがあるとします。そして接触していない部位は何らかのかたちで断熱されているものとします。
AはBよりも温度が大きい場合、AからBへ熱は移動し、やがて同じ温度になります。
逆にAはBより温度が小さい場合、BからAへ熱は移動し、やがて同じ温度になります。
この場合に平衡する温度は、AとBとの各々の質量と比熱によって決定されます。
AとBとの間にはエネルギーの授受があり、その結果として温度が変化するということです。

絶対温度

天気予報などで気温のあらわし方として使われているのは摂氏であり単位は℃です。これは水を基準とし、常圧において固体(氷)から液体(水)へ相変化する点を0℃、液体(水)から気体(水蒸気)へ相変化点を100℃と設定したものです。水中心に考えられたあらわし方といえます。
対して絶対温度は物質の熱運動が停止する温度を基準とし単位はK(ケルビン)です。したがって基準以下の温度はなく、0 Kは-273.15℃です。

顕熱と潜熱

ある物体に熱量を加えながら温度を測定した場合に直線的に温度が上昇していれば、熱量は物体の温度の上昇に使われています。
しかし途中の温度において直線的な温度の上昇でなくなった、あるいは上昇しなくなったということであれば、その熱は温度の上昇に使われていないということになります。
ここで温度の上昇に現れるのを顕熱といいます。
では温度の上昇に関係していない場合の熱量は何をしているかというと、それは相変化に使われます。そして潜熱は顕熱に較べ大きな熱量であり、特に水はそれが顕著です。