付録 2
エネルギー
エネルギーの単位は,J (ジュール) である.基本単位から組み立てると,m2 kg s-2である.分野によっていくつかのエネルギーの単位が用いられているが,いずれは,ジュールに統一されていくと思われる.
熱エネルギーの単位としては,cal があるが,SI 単位では J (ジュール)を使う.かつては,1 cal は,水 1 g を,1 ℃(14.5 -> 15.5)上げるのに必要なエネルギーとして,身近な定義をされていたが,今日では,より普遍的な定義を使う.
負荷に対して,1Vの電圧で,1s 間 ,1A電流を流すと,1 J の熱が発生する.1A は,電子 1 C (クーロン)が,1秒間に通過する電流値.電子の電荷は,1.602 x 10-19 C .1 eV は,電子 1 個が,1 Vの電位差のところを移動するのに必要なエネルギー.電力の単位である, W (ワット)は,単位時間あたりのエネルギーの変換率である.1 W は,1 J /s である.電力と時間の積は,エネルギーの次元になる.
車のパワーの単位として使われる PS (馬力)は,735.5 W である.(いまのところ,馬力とワットが併記されているが,いずれワット表記に統一される)エンジンのパワーは,単位時間あたりの,エネルギー変換率で評価されている.燃費の単位は,一般的には,1リットルで走る距離をつかうが,エンジンの評価を正しくするには,燃料1 g あたりの,エネルギー変換率,kw / g,で評価する
化学で用いるエネルギーの単位は,J であるが,物質量の単位である molと組み合わせて,1 molあたりのエネルギーとして扱う方が便利である.
表 エネルギーの単位の変換
単位 | J | 備考 |
1 J | 1 | S I 単位 |
1 J mol-1 | 6.022 x 1023 | 1 mol あたりのエネルギー |
1 cal | 4.1840 | |
1 eV | 1.602 x 10-19 | 電子の電荷に等しい値 |
1 kW h | 3.6 x 106 |
参考
国立天文台(編),理科年表,74版,丸善,2001
日本化学会(編),化学便覧,4版,丸善,1993
日本化学会(編),実験化学ガイドブック,丸善,1984
化学質問箱 | 目次ページ | Copyright 2001, Y.Naka. Updated, 9.7, 2001. |