熱は物体間のエネルギーの移動から理解され、カロリー (cal) またはジュール (j) で測定できます。温度は摂氏 (°C)、華氏 (°F) またはケルビン (K) で測定され、分子の撹拌レベルに関係します。
これらは、物理学の分野である熱学の 2 つの概念です。その中で、熱の概念は熱エネルギー、つまり、温度が高い身体がこのエネルギーの一部を温度が低い他の人に伝える能力を表しています。
一方、温度の概念は、正しくは、物質の分子または原子の撹拌を表します。高温になるほど原子や分子の動きが大きくなり、低温になるほどこの動きは小さくなります。
| 熱 | 温度 | |
| 特徴 | より高温の物体からより低温の物体への分子運動エネルギーの移動。 | 熱状態との関係における分子および原子の撹拌のレベル。 |
| どのように測定されますか? | 物体またはシステム間の熱エネルギーの伝達の計算。 | 温度計は、分子や原子の動きによって生成される温度を測定します。 |
| 測定単位 |
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誰かが「暑い」と言うのは間違いです。誰も、また何物も熱を持つことはできません。熱は所有されたり蓄えられたりするものではなく、その人が意味するのは、環境の高温に関連する熱感覚を指します。
熱とは何ですか
熱とは、より熱いシステムまたは身体からより冷たいシステムまたは身体へのエネルギーの移動を意味します。物体は熱平衡に達する傾向があります。言い換えれば、2 つ以上の物体の温度が異なる場合、この温度は均等になり、バランスがとれる傾向があります。
これを行うために、温度の高い体は温度の低い体にエネルギーを与えます。このようにして、2 つの物体は同じ温度に達し、熱平衡に入る傾向があります。
熱は伝導、対流、または放射によって伝わります。最初の 2 つは物体間の物理的接触を必要とし、2 つ目は接触を必要とせず、電磁波による熱の伝播によって作用します。
- 運転中。鉄棒の先端を加熱すると熱が伝わり、短時間で棒全体が加熱されます。
- 対流。ストーブの上に水を入れた鍋は対流ゾーンを引き起こし、より熱い水が上昇して動きを生み出し、液体全体を加熱します。
- 照射。太陽は地球と接触していなくても、電磁波の形で熱を放射します。これらの波は宇宙を伝わり、地球の温度の原因となります。
熱エネルギー伝達はジュール (J) またはカロリー (cal) で測定できます。各カロリーは 4.1868 ジュールのエネルギーを表します (1cal = 4.1868J)。
これらと同じ測定値は食品にも含まれており、私たちがそれを食べるときに含まれるエネルギー量を表します。
温度とは何ですか
温度は、分子の（運動）エネルギーを決定する物理概念です。このエネルギーは物体 (またはシステム) の熱状態に影響を与えます。
システムでは、分子の運動エネルギーが大きくなるほど、分子の温度も高くなります。逆も同様で、分子の動きが小さいほど、系は冷たくなります。
温度を測定するには、一般的に温度計が使用されます。体温計には水銀が含まれており、その膨張の度合いによって水準器が温度を示します。
これらの値は、摂氏、華氏、ケルビンの 3 つの異なるスケールで表すことができます。これらの測定は、水の融点 (0 °C) と沸点 (100 °C) に基づいています。したがって、0 °C = 32 °F = 273K、100 °C = 212 °F = 373K となります。
温度スケールを変換するための公式:
- ケルビンから摂氏: K – 273 = °C (例: 373 K = 100 °C / 373 – 273 = 100)
- 華氏から摂氏: °F – 32 : 1.8 = °C (例: 95 °F = 35 °C / (95 – 32) : 1.8 = 63 : 1.8 = 35)
物理学における熱と温度
熱エネルギー間の関係を研究する物理学の分野は、熱学と呼ばれます。
システム間の熱エネルギーの移動と、各物質の状態を変化させるのに必要な温度を計算します。
熱学では、さまざまな熱関係の基礎として熱と温度の概念が使用されます。例えば：
- 比熱
- 顕熱
- 潜熱
- 熱容量
- 熱バランス
- 運転
- 対流
- 照射
- 熱の流れ
- カロリー
参考画像一覧
参考動画一覧
高校物理：間違えやすいポイントの解説 No37（「熱」と「温度」の違い）
【物理基礎】 熱力学01 温度と熱の正体 （１６分）
熱③熱と温度変化
熱に関する現象は粒子で考えましょう！（熱運動、熱量とは何か、熱と温度の違い、状態変化、熱振動、熱膨張、融解熱、蒸発熱、潜熱、凝縮熱、凝固熱）
