異なる温度単位間で変換できることは、多くの用途で便利です。最も一般的な温度スケールは摂氏(°C)、華氏(°F)、およびケルビン(K)です。摂氏は世界中で最も広く使用されていますが、華氏は主にアメリカ合衆国で使用されています。ケルビンは通常、科学分野でのみ使用されます。
温度変換を理解することは、天気予報、料理、熱のチェック、科学研究を理解するのに役立ちます。
摂氏 (°C)
摂氏(°C)は、世界中で最も一般的な温度測定単位です。これは1742年にそれを作成したスウェーデンの天文学者アンデルス・セルシウスにちなんで名付けられました。
摂氏(またはセ氏)は、標準的な大気圧での水の凝固点と沸点に基づいています。水の凝固点は0°Cと定義され、沸点は100°Cと定義されており、その二点の間には100度あります。
摂氏温度計は、天気予報、住宅および建物の暖房と冷房、科学で広く使用されています。
華氏 (°F)
華氏は、主にアメリカ合衆国で使用される温度単位で、時折他の場所でも使用されます。これは1700年代初頭にドイツの物理学者ダニエル・ガブリエル・ファーレンハイトによって作られました。このスケールは標準的な大気圧での水の凝固点と沸点に基づいており、凝固点は32°F、沸点は212°Fで、両点の間には180度あります。
華氏スケールの小さな度数の増分は、天気や建物の温度を説明する際に、整数を使用するときにより正確な温度を可能にします。一部の人々は華氏スケールを使用する方が直感的だと感じていますが、これはおそらくその個人が慣れ親しんでいるためでしょう。
華氏は国際的にはあまり使用されておらず、ほとんどの国が標準として摂氏(°C)を採用しています。
ケルビン (K)
ケルビン(K)は国際単位系(SI)の絶対温度単位です。スコットランドの物理学者ウィリアム・トムソン(ケルビン卿)は熱力学の分野に大きな貢献をし、この尺度は彼の名前にちなんで名付けられました。ケルビンは絶対零度から始まり、これはすべての分子運動が停止する点であり、そのためケルビンの記号は単に「K」であり、「度K」(または°K)ではありません。
ケルビン目盛りはセルシウス目盛りと同じ増分を持っていますが、水の凝固点ではなく絶対零度から始まります。これにより、ケルビンは負の値を排除し、温度と熱力学的性質との間の直接的な比例関係を可能にするため、科学に適した目盛りとなります。ケルビン目盛りでの水の凝固点は273.15Kです。
ケルビンは物理学、化学、宇宙論で使用されます。特に熱力学に関する正確な測定や計算を行う際に使用されます。
他の温度の単位
このサイトで紹介されている他の温度の単位には、ランキン、デリル、ニュートン、レオミュール、ローマーがあります。
ランキン目盛りは、工学や熱力学で一般的に使用される絶対温度目盛りです。華氏目盛りに似ていますが、ゼロ度ランキンは絶対零度です。ランキン目盛りは、科学計算のためにしばしばケルビン目盛りと併用されます。
デリル温度計は、フランスの天文学者ジョゼフ=ニコラ・デリルにちなんで名付けられました。この尺度での水の凝固点は150度で、沸点は0度です。この尺度はロシアで使用されていましたが、後にセルシウス温度計に切り替えられました。
ニュートン温度目盛(力の単位であるニュートンと混同しないでください)は、サー・アイザック・ニュートンにちなんで名付けられました。水の凝固点は0度で、沸点は33度です。この目盛は今日ではほとんど使用されていませんが、かつて科学で人気がありました。
レオミュール温度計は、ルネ・アントワーヌ・フェルショール・ド・レオミュールにちなんで名付けられました。この尺度では、水の凝固点は0度で、沸点は80度です。この尺度は18世紀と19世紀のヨーロッパで人気がありましたが、現在では歴史の教科書に収められています。
レーマー温度計はオーレ・レーマーにちなんで名付けられました。水の凝固点が7.5度、沸点が60度で、この温度計は17世紀と18世紀のデンマークで使用されていました。
温度と熱エネルギーの関係は何ですか?
熱力学では、温度と熱エネルギーは密接に関連しています。温度は物質中の粒子の平均運動エネルギーを指し、熱エネルギーは物質中の粒子の総運動エネルギーを指します。
異なる温度の二つの物体が接触すると、熱はより熱い物体からより冷たい物体へと流れます。この伝達は両方が同じ温度、すなわち熱平衡に達するまで続きます。
このプロセスで移動される熱量は、温度差が大きいほど速くなります。
熱エネルギーと温度は同じではないことを理解することが重要です。例えば、20°Cのカップの水と20°Cの水で満たされたプールは明らかに同じ温度ですが、プールの方が体積が大きいため、はるかに多くの熱エネルギーを含んでいます。