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 ▼空気の比熱、ジュールについて  hatomori 05/5/5(木) 21:48
   ┗Re:空気の比熱、ジュールについて  noa 05/5/6(金) 12:30
      ┣Re:空気の比熱、ジュールについて  マリーナ 05/5/6(金) 13:11
      ┃  ┗Re:空気の比熱、ジュールについて  hatomori 05/5/6(金) 15:04
      ┗Re:空気の比熱、ジュールについて  hatomori 05/5/6(金) 14:49
         ┣Re:空気の比熱、ジュールについて  noa 05/5/6(金) 15:19
         ┃  ┗Re:空気の比熱、ジュールについて  校長先生 05/5/6(金) 15:45
         ┃     ┣Re:空気の比熱、ジュールについて  @登戸 05/5/6(金) 16:20
         ┃     ┃  ┣Re:空気の比熱、ジュールについて  noa 05/5/6(金) 16:45
         ┃     ┃  ┃  ┗Re:空気の比熱、ジュールについて  @登戸 05/5/6(金) 18:02
         ┃     ┃  ┗Re:空気の比熱、ジュールについて  hatomori 05/5/6(金) 17:27
         ┃     ┣Re:空気の比熱、ジュールについて  noa 05/5/6(金) 16:48
         ┃     ┣Re:空気の比熱、ジュールについて  hatomori 05/5/6(金) 17:00
         ┃     ┗Re:空気の比熱、ジュールについて  uzumaki7 05/5/6(金) 21:21
         ┃        ┗Re:空気の比熱、ジュールについて  hatomori 05/5/7(土) 12:30
         ┗Re:空気の比熱、ジュールについて  stein 05/5/7(土) 11:03
            ┗Re:空気の比熱、ジュールについて  hatomori 05/5/7(土) 12:27

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 ■題名 : 空気の比熱、ジュールについて
 ■名前 : hatomori
 ■日付 : 05/5/5(木) 21:48
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   SI単位系にかわってから10数年経っているのに、いつまでも旧単位で計算して
答えだけSIに換算してしまう、自分が情けない。

1.空気の定圧比熱は1.0(1.006)J/g・Kですが、この1.0は0.24x4.2≒1.0に
なることはわかるのですが、1.0になったことは偶然なのでしょうか?
それとも、なにか必然性のもの(定義のようなもの)があるのでしょうか。
2.ジュールの法則 J=電圧(V)x電流(A)x時間(秒)の熱エネルギー
との関係はないのでしょうか。
3.ジュールの単位は仕事の単位と熱量の単位がありますが
  仕事の単位 1(J)=ある物体に1ニュートンの大きさの力を働かせて、
物体を1m動かすことに相当する仕事量
  熱量の単位 1(J)=1ジュールの仕事に相当する熱量  ですが
 これは 仕事の単位1(J)=熱量の単位1(J)と考えて良いのでしょうか。

SI単位に移行しきれていない設計者の質問です。

わかり易く説明していただければ幸いです。
 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:空気の比熱、ジュールについて  ■名前 : noa  ■日付 : 05/5/6(金) 12:30  -------------------------------------------------------------------------
   noaです。

SI単位になかなか移行しませんよね。学会の論文でもSIはほとんど使われてません。
流量なんかでL/minをkg/sに変えるとかめちゃくちゃ小さくなったり大変です。
 
>1.空気の定圧比熱は1.0(1.006)J/g・Kですが、この1.0は0.24x4.2≒1.0に
>なることはわかるのですが、1.0になったことは偶然なのでしょうか?
>それとも、なにか必然性のもの(定義のようなもの)があるのでしょうか。
これはおそらくなのですが、ジュールさんがジュールの法則を見つける際に、空気の温度を基準に計っていたのではないでしょうか?calは水基準ですよね。興味あるので後で調べてみます。

>2.ジュールの法則 J=電圧(V)x電流(A)x時間(秒)の熱エネルギー
>との関係はないのでしょうか。
>3.ジュールの単位は仕事の単位と熱量の単位がありますが
>  仕事の単位 1(J)=ある物体に1ニュートンの大きさの力を働かせて、
>物体を1m動かすことに相当する仕事量
>  熱量の単位 1(J)=1ジュールの仕事に相当する熱量  ですが
> これは 仕事の単位1(J)=熱量の単位1(J)と考えて良いのでしょうか。
同じです。
「力学的な仕事と熱とは相互に転換しうる」熱力学の第一法則です。
発熱量cal=0.24*発熱量J=0.24*電流*電圧*秒数
電気エネルギー、運動エネルギー、位置エネルギー、熱エネルギーすべて同じ次元です。
 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:空気の比熱、ジュールについて  ■名前 : マリーナ  ■日付 : 05/5/6(金) 13:11  -------------------------------------------------------------------------
   こんにちは、久しぶりにパソコンに復帰しました。
ジュールの法則は理想気体における法則とジュール熱の法則と合って
頭ん中がこんがらがっています。

>ジュールさんがジュールの法則を見つける際に、空気の温度を基準に計っていたのではないでしょうか?calは水基準ですよね。興味あるので後で調べてみます。

下のことですか。
http://homepage3.nifty.com/dokuhoukutu/JIREISI4.htm

カロリーよりジュールの方が早く発見定義されているはずだから、
元々定圧比熱をジュールで定義されていたならば1.0だったのでしょうね。
たまたまカロリーで定義されたから現代になって0.24の単位換算に多少のズレが
生じたのではないでしょうか?
 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:空気の比熱、ジュールについて  ■名前 : hatomori  ■日付 : 05/5/6(金) 15:04  -------------------------------------------------------------------------
   マリーナさん、レスありがとうございます。
物理学?は少し首を突っ込むと(中途半端な知識)かえって訳がわからなく
なって、そのつどノートをひっくり返して確認しているようなありさまです。
頭に入っていた、いろいろな係数が全て使えなくなるのは、悲しいです。ハイ
 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:空気の比熱、ジュールについて  ■名前 : hatomori  ■日付 : 05/5/6(金) 14:49  -------------------------------------------------------------------------
   noaさん、ありがとうございます。
みなさん、SIの移行に苦労されてるようで、少し安心しました。(笑)
わたしの先生(年はひとまわり以上、下ですが)のhasheckさん(時折投稿されてる)と話をしたときに空気の比熱の1の方が先で、・・・・・と同じことを言われ
本当かなと思っていましたが、これが真実のようですね。
1.0ピッタリだと何も感じなかったのでしょうが1.006の値で計算する時もあるし、
この小数点以下の値はなんぞやと思っています(今も)

現在の学校教育は、完全にSI単位に移行しているのでしょうから、若い方と団塊
の世代の技術者とは話があわないのではと、心配もします。(余計なことかな)

また、疑問に思ったことがでてきましたら、教えてください。
 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:空気の比熱、ジュールについて  ■名前 : noa  ■日付 : 05/5/6(金) 15:19  -------------------------------------------------------------------------
   noa@仕事中です。

マリーナさんも書いていましたように、Jの方が先だったんですね。明日休みだから暇つぶしに調べてみます。

>現在の学校教育は、完全にSI単位に移行しているのでしょうから、若い方と団塊
>の世代の技術者とは話があわないのではと、心配もします。
私が学生の頃が丁度工業単位からSIに変わった世代です。そのときは両方覚えさせられました。つくづく工業単位の方が解りやすいと思いました。今でも熱はcalですね。負荷なんかもW/m2よりkcal/m2hのほうがピンときますし。
後輩から「何でカロリー使うんですか?」なんて良く聞かれます。

>また、疑問に思ったことがでてきましたら、教えてください。
いつもhatomoriさんの回答にはふむふむと頷きながら見ています。
こちらこそいろいろとご教授下さい。
 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:空気の比熱、ジュールについて  ■名前 : 校長先生  ■日付 : 05/5/6(金) 15:45  -------------------------------------------------------------------------
   1cc の水を、1度C温度上昇させるに必要な熱量を、1cal と云う。
 
大変解り易い単位と云える。
 
ジュール(1J=1W/s)は、解り難い。
 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:空気の比熱、ジュールについて  ■名前 : @登戸  ■日付 : 05/5/6(金) 16:20  -------------------------------------------------------------------------
   >1cc の水を、1度C温度上昇させるに必要な熱量を、1cal と云う。
> 
>大変解り易い単位と云える。
> 
>ジュール(1J=1W/s)は、解り難い。


1gの水を1度上昇させるっていうのと
1CCの水を1度上昇させるっていうのは
どちらが正しいんだろうか?
ワタシ1gの水ってずっと思ってたんですが・・。
 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:空気の比熱、ジュールについて  ■名前 : noa  ■日付 : 05/5/6(金) 16:45  -------------------------------------------------------------------------
   noaです。

私はgと認識しております。調べてみましたが、やはりgのようです。

はてなダイアリーより
一カロリーは4.18605ジュール。水1グラムを一気圧のもとで、摂氏一四・五度から一五・五度に上げるのに必要な熱量4.1855ジュールとする定義もある。

goo辞書より
熱量の単位。記号cal 一カロリーは4.18605ジュール。水1グラムを一気圧のもとで、摂氏一四・五度から一五・五度に上げるのに必要な熱量4.1855ジュールとする定義もある。栄養学では1キロカロリーを単位に用いる。

フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』より
カロリー(Calorie)とは、以下の意味を有する単位(cal)である。

(1)(2)については、日本の計量法改正で、1999年10月以降はSI単位の「ジュール」(J)が用いられている。

摂氏4度のときの1立方センチメートル(1グラム)の水の温度を摂氏1度上げるために必要な熱量(比熱容量)の単位。1ジュール≒0.2389カロリー。4.2ジュール≒1カロリー。
1gの水の温度を0℃から100℃まで上げるのに必要な熱量の1/100。1cal=4.1868J。「国際蒸気表カロリー」。
 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:空気の比熱、ジュールについて  ■名前 : @登戸  ■日付 : 05/5/6(金) 18:02  -------------------------------------------------------------------------
   noa氏はさすがに勉強されてますね。
見習わなくては・・。

バカ話ならば負けないんだが・・。
 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:空気の比熱、ジュールについて  ■名前 : hatomori  ■日付 : 05/5/6(金) 17:27  -------------------------------------------------------------------------
   >ワタシ1gの水ってずっと思ってたんですが・・。
1g=1ccが正解ではないので、SI単位が必要になったんでしょうね。
設備業界ではどちらも正解ですが、ccはcubic centimetreの略ですから
単位の記号としては使用しないようです。
カロリーは、いろいろ区別されて使用されてきました。
 計量法のカロリー 1cal≒4.18605J
 15度カロリー   1cal15≒4.1855J
 熱化学カロリー  1calth≒4.184J
 国際蒸気表カロリー1calIT≒4.1868J   などです。
いろいろあるので、はたしてカロリーは単位と呼べるのかどうかさえ
あやしいものだと記載してある本もあります。

そこまで言われると、Jを使わざるを得ないのか。(残念)
 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:空気の比熱、ジュールについて  ■名前 : noa  ■日付 : 05/5/6(金) 16:48  -------------------------------------------------------------------------
   >ジュール(1J=1W/s)は、解り難い。
たしかに、カロリーのほうがわかりやすいのですが、SI単位に移行していることを考えると現場では工業単位で通じますが、国際的にはSIになってしまうのではないでしょうか?cal や kgf/cm2 とかのほうが私にはわかりやすいんですけどね。
calに関しては、熱屋はcal、電気屋はJですかね〜〜?
 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:空気の比熱、ジュールについて  ■名前 : hatomori  ■日付 : 05/5/6(金) 17:00  -------------------------------------------------------------------------
   >ジュール(1J=1W/s)は、解り難い。
たしかに解りにくいですね。
1J=1ワット秒が正解ですね。
ジュールにしてもジュールの法則を発表したのが20代後半、
多くの人がそれを理解できなっかったのに、その重要性に
注目したケルビンが20代前半、
天才の頭の中は どうなっているのか。
 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:空気の比熱、ジュールについて  ■名前 : uzumaki7  ■日付 : 05/5/6(金) 21:21  -------------------------------------------------------------------------
   >1cc の水を、1度C温度上昇させるに必要な熱量を、1cal と云う。
> 
>大変解り易い単位と云える。
> 
>ジュール(1J=1W/s)は、解り難い。


ん?J/sがWだと思いましたけど。

WikiPediaでも、J=ワット秒=W・sですよ。

私も学生時代にSI移行でしたけど、ほとんどの場合は、SIがいいですね。

SIにおいては、時間がsecであるので、わかりづらいものがあり、頼むhourにしてくれ!!と思うこともありますけど。

負荷計算ではW使って、年間負荷になるとJってよくありますけど、上の式を覚えておけば、とってもわかりやすいって思います。

工学単位の資料を見るとげんなりする世代ですw
 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:空気の比熱、ジュールについて  ■名前 : hatomori  ■日付 : 05/5/7(土) 12:30  -------------------------------------------------------------------------
   >工学単位の資料を見るとげんなりする世代ですw
うらやましい。(うらめしい)
 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:空気の比熱、ジュールについて  ■名前 : stein  ■日付 : 05/5/7(土) 11:03  -------------------------------------------------------------------------
   元工場設備屋です。

私は若くはありませんが、SI単位は式がすっきりするので好きですね。
時間単位の換算(s→h)は面倒ですが。

SI単位の主要基本量である長さ、時間、質量は、現在の厳密な規格は別にして、
長さ[m]や時間[s]は、当初、地球を基準にしていました。
質量[kg]は、当初、水1ℓの質量が基準でした。つまり水を基準にしています。
これらの単位を組み合わせるとN、J、Wなどが導出されます。
従来の熱量単位calも水1gを1℃昇温する熱量として定義されています。
地球を水の惑星と呼ぶ場合がありますが、単位についても同じようですね。

ニュートン[N]、ジュール[J]、ワット[W]などの単位は、
20世紀の最初に、SI単のもとになったMKS単位を作ったときに、
その分野で功績のあった科学者の名前にちなんで命名されたようです。
 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:空気の比熱、ジュールについて  ■名前 : hatomori  ■日付 : 05/5/7(土) 12:27  -------------------------------------------------------------------------
   steinさんがSI単位のほうが好きとは 驚きです。(失礼しました)
質量の定義の変遷(メモから記載したので出典不明)
 ・1気圧、0℃、1000cm3  の質量
 ・1気圧、3.98℃、1000cm3 の質量 (水が最大密度を示す温度)
 ・上記に伴う原器の質量を1キログラムと定義(1799年)
 ・国際キログラム原器が製作され1889年に承認されて原器の質量を
  1キログラムとする
この時期に40個原器が製作され、日本にはNO6の原器がつくば市の産業技術総合
研究所に保管されているようです。
この原器は本物の国際キログラム原器より0.000000169kg重い?そうです。
  
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