物理基礎:熱運動と温度

<ポイント>
・「物質を構成する多数の粒子の不規則な運動」のことを熱運動という
・熱運動の激しさを表す(物理)量を温度という
〔絶対温度 T[K]〕=〔セルシウス温度 t[℃]〕+273
(1)熱運動
すべての物質は、原子や分子が集まってできています。
その小さな粒子が、不規則に動き回っている(不規則な運動)ことを熱運動といいます。

その物質の状態(相)が気体・液体・固体と異なると、運動のようすも変わります。

また、この熱運動の激しさを表す(物理)量を温度といいます。

(2)セルシウス(セ氏)温度
1気圧のもとで、純粋な水が沸騰する温度を100℃、水と氷が共存する温度を0℃と定めた温度をセルシウス(セ氏)温度といいます。

日常では、こちらの温度を使っています。
こちらの温度の単位は「℃」です。

(3)絶対温度
「セルシウス(セ氏)温度で-273℃」を絶対零度といいます。
この温度を 0 [K] として使われるものが絶対温度です。
絶対温度の単位は K(ケルビン)を使います。

(4)「セルシウス(セ氏)温度」と「絶対温度」の関係
〔絶対温度 T[K]〕=〔セルシウス温度 t[℃]〕+273
で計算することができます。

たとえば、
・0℃=273K
・100℃=373K
となります。

<補足>
絶対温度の基準となっている「-273℃」ですが、この温度を基準とするのは「熱運動が停止するため」です。
(この温度でも、わずかに原子や分子が振動するということが分かっています)

また、正確には「-273.15℃」ですが、特に断りがなければ「-273℃」で考えましょう。

<まとめ>
・「物質を構成する多数の粒子の不規則な運動」のことを熱運動という
・熱運動の激しさを表す(物理)量を温度という
〔絶対温度 T[K]〕=〔セルシウス温度 t[℃]〕+273

 

※ 理解を優先するために、あえて大雑把に書いてある場合があります

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