ジュール

数日前に書いた様に、熱力学的には「カロリー」を使ってはいけない事になっている。「ジュール(joule)」を使わなければいけない。直感的にはカロリーの方が分かり易いのだが.....
以下、WikiPediaの記述を元に、筆者が抜粋・加筆して纏めてみた。

「ジュール」はエネルギー、仕事、熱量、電力量の単位である。

1ジュールは以下のように定義できる。

  • 1 ジュール = 1 N · 1 m = 1 ニュートン・メートル = 1 kg · m2 · s-2
    • 「1ニュートンの力が力の方向に物体を1メートル動かすときの仕事」であり、地球上でおよそ102グラム(小さなリンゴくらいの重さ)の物体を1メートル持ち上げる時の仕事に相当する。
    • なお、「1ニュートン」は「1キログラムの質量をもつ物体に1メートル毎秒毎秒 (m/s2) の加速度を生じさせる力」と定義されている。
  • 1 ジュール = 1 C · 1 V = 1 クーロン・ボルト
    • 1ジュールは、1ボルトの電位差の中で1クーロンの電荷を動かすのに必要な仕事と定義できる。
  • 1 ジュール = 1 W · 1 s = 1 ワット秒
    • 1ジュールは、1ワットの仕事率を1秒間行ったときの仕事と定義できる。
    • 電力関係では、ワット秒の3,600,000 (= 60×60×1,000)倍の「キロワット時=kWh」がよく用いられる。

1ジュールは以下と等しい。

  • 1 N·m(ニュートン・メートル)
  • 1 C·V(クーロン・ボルト)
  • 1 W·s(ワット秒)
  • 2.78 × 10-7 kW·h(キロワット時)
  • 0.238 9 cal(カロリー)
  • 0.000 948 BTU(英国熱量単位)
  • 0.102 0 重量キログラム・メートル
  • 0.624×1019 eV(電子ボルト)
  • 1.113×10-17 kg(キログラム) - 相対論的エネルギー

最初の太字の文章に戻って「ジュールはエネルギー、仕事、熱量、電力量の単位である」ということだが、「エネルギー、仕事、熱量、電力量」は同じものの違う表現なんだね〜〜 
だから違う表現(物理現象)間でも比較が出来る様に同じ尺度(ジュール)で表現した方が良い。