物理的原理

測定パラメータ「温度」の物理的原理

物理学者の言う「温度」とは、物体に内在するエネルギー量を意味します。このエネルギーは、物体の原子や分子のランダム運動に起因するもので、粒子の動きが速くなると、温度が上昇します。つまり、温度は状態変数です。温度は、質量、熱容量などとともに、物体(物理学では「システム」と呼ばれることが多い)のエネルギー含量を表します。

簡単にまとめると次のようになります。

  • 熱エネルギーを与えると、粒子の速度が上昇し、温度が上がります
  • 熱エネルギーを奪うと、粒子の速度が低下し、温度が下がります

物体から熱エネルギーがすべてなくなると、物体の分子は静止しますが、実際には、このような状態になることはありません。この状態はエネルギーが最も少ないため、「絶対零度」と呼ばれ、0K(ケルビン)という値が割り当てられています。このため、ケルビンは常に正のパラメータになります。

温度は、エネルギーの単位で直接測定できます。しかし、温度を度の単位で表す伝統は長く、物理学にも根付いています。このような実用上の理由から、温度は現在も度の単位で測定されています。

Diagram of temperature and heat energy

留意事項:

温度は、ケルビン(K)のほか、日常的な用途では摂氏(°C)または華氏(°F)で表されます(華氏は米国などで使用されます)。

専門家の間では、温度差は常にケルビン単位で表されます。

  • 1度あたりの間隔: 1K = 1°C = 9/5 °F
  • DIN 1345に準拠した換算式:
  • tC = 5/9 (tF - 32) = TK - 273.15
    TK = 273.15 + tC
    tF = 1.8 tC + 32
Diagram Kelvin, Celsius, Fahrenheit

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