0001.0003.  長さ・質量・時間・温度からエネルギーの概念へ-量の歴史-

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エネルギー化学 の単元です。

小単元

概要

物理とは自然を数値に変える手段です。長さ l 〔m〕を測るというのは、物理のもっとも基本的な事柄です1)。

ノギスを使って長さ l 〔m〕が測れると、面積 A 〔m²〕や体積 V 〔m3〕が測れます2)。

天秤を使うと、質量 m 〔kg〕を長さ l 〔m〕に変換できます。

メスシリンダーなどを使うと、容量 V 〔m3〕を長さ l 〔m〕に変換できます。

3)

振り子を使うと、その周期 T 〔s〕から時間 t 〔s〕を長さ l 〔m〕に変換できます。これで力学ができます。

4)

物質は温度 T 〔K〕によって体積 V 〔m3〕が変わるので、温度 T 〔K〕を長さ l 〔m〕に変換できます。これで熱力学ができます。

あとは電気を待つのみ!

表 エネルギーの種類
示強変数示量変数物質量あたり粒子あたり
熱エネルギー Q 〔J〕温度 T 〔K〕エントロピー S 〔J/K〕気体定数 R 〔J/K・mol〕ボルツマン定数 kB 〔J/K〕
力学的エネルギー E 〔J〕圧力 p 〔Pa〕体積 V 〔m3〕理想気体のモル体積 x 〔L/mol〕
電気エネルギー E 〔J〕電圧 V 〔V〕電気量 Q 〔C〕ファラデー定数 F 〔C/mol〕電気素量 e 〔C〕
光エネルギー E 〔J〕振動数 ν 〔Hz〕プランク定数 h 〔J・s〕

図 電位差計(ポテンショメーター)の原理(電池の起電力)
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光と原子力って言うのもあるけどね。

ノギス

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参考文献( 書籍 ・論文 ・URL)