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暑さと寒さは、温度と呼ばれる数値スケールによって測定されます。温度計は、天気についてコミュニケーションを取り、安全性と快適さを測定し、物理的な世界を説明する方法です。科学者が相対的な測定値を作成するために選択したベースラインを使用して、温度スケールは熱の強さ、または材料または物質 (空気、水の入ったポット、または太陽の表面など) に含まれる熱エネルギーの量を測定します。一般的に使用される測定システムには、華氏、摂氏、ケルビンの 3 つがあります。
温度とは？
温度は、オンラインの語源辞書によると、ギリシャ語のサーモス(熱い) とメトロン(測定)に由来する温度計と呼ばれる器具で測定されるエネルギーです。温度のもう 1 つの定義は、ジョージア州立大学によると、物質の分子の平均運動エネルギー (移動する質量のエネルギー) の尺度であるということです。
ジャーナル Nature Public Health Emergency Collection に掲載された 2019 年のレポートによると、古代ギリシャの医師ヒポクラテスは、紀元前 400 年という早い時期に人間の熱の有無を判断するために人間の手を使用できると教えていたようです。しかし、人間の体温を測定するための正確な器具は、16 世紀から 17 世紀まで開発されませんでした。
ケルビン: 科学者のための絶対スケール
1848 年、英国の数学者で科学者のウィリアム トムソン (ケルビン卿としても知られる) は、氷や人体などの物質の特性とは無関係な絶対温度スケールを提案しました。彼は、宇宙で可能な温度の範囲が、摂氏と華氏によって提案されたものをはるかに超えていることを示唆しました。NIST によると、絶対最低温度の概念は新しいものではありませんでしたが、ケルビンは正確な数値を示しており、0 ケルビンは -273.15 ℃ に相当します。
熱力学的温度は絶対であり、固定点に対する相対ではありません。これは、物質の塊を構成する粒子に含まれる運動エネルギーの量を表しており、超顕微鏡レベルで小刻みに動き、羽ばたきます、とトムソンは説明しました。温度が下がると、粒子の速度が低下し、ある時点ですべての動きが停止します。ケルビンスケールの基準である絶対零度についてです。
絶対零度
絶対零度は摂氏マイナス 273.15 度または華氏マイナス 459.67 度で発生します。最近まで科学者は、人間がその温度を再現することはできないと考えていました。絶対零度よりも暑いでしょう。しかし2013年、ドイツの物理学者は粒子を絶対零度以下の逆説的な温度にすることに成功しました。
ケルビンの考えでは、絶対零度が温度スケールの出発点でしたが、便宜上、広く知られている摂氏スケールのマーカーと間隔を彼自身のベースとして使用しました。したがって、ケルビン スケールでは、水は 273.15 K (0°C) で凝固し、373.15 K、つまり 100°C で沸騰します。ケルビンは度ではなく単位として指定され、摂氏スケールの 1 度に相当します。ケルビン スケールは、主に科学者によって使用されます。
Metrologia 誌の記事によると、2018 年にケルビンが再定義され、より正確になりました。現在、その定義はボルツマン定数に関連付けられています。この定数は、温度を物質の運動エネルギーに関連付けます。度量衡総会によると、新しい定義は次のとおりです。その大きさは、ボルツマン定数の数値を正確に 1.380649 × 10 -23 J K-1 [ケルビンあたりのジュール] に設定することによって固定されます。
ソース
- ブリタニカ百科事典。（nd）。ボルツマン定数. 物理。
- メトロロジー。（2019）。SI の改訂— 計測学における 30 年間の進歩の結果。
- 国際度量衡局。（2006）。国際単位系 (SI) ブックレット。国際度量衡委員会。
- はいパンフレット。（2019）。SI におけるケルビンの定義については、参考文献を参照してください。検温諮問委員会
