そこで、すべての体やシステムは温度という特性を持っており、最も一般的には、何かがどれくらい熱いか冷たいかを指すために使われる温度ですが、実際のところは、温度の定義を参照してください。 システム内の粒子の平均運動エネルギーの尺度です。ですから、私はシステムを持っていて、小さな個々の粒子で満たしています。 これらの小さな粒子はすべて動いていて、その運動のエネルギーは運動エネルギーと呼ばれています。ですから、これらの動いている粒子はすべて運動エネルギーを持っていて、それらの小さな粒子が速く動けば動くほど、その運動エネルギーは大きくなります。 ある系のエネルギー量を知ることは 化学や物理の分野でとても役に立つので 私たちはこの値のエネルギー量を 定量化または測定するのに役立つ温度スケールを開発しました 最も広く使われているのは ケルビンスケール 摂氏スケール 華氏スケールです これらのスケールすべてに小さな温度計を描きます ケルビンの温度計 それから摂氏の温度計 そして華氏の温度計です 物理科学で最も使われているのは おそらく2種類でしょう この温度計で比較すると、水の凝固点は摂氏0度で発生するので、水が凍るのは摂氏0度、水の沸点は摂氏100度で発生するので、沸点はケルビンスケールです。 水の凝固点と沸点の話をしてるんだと混乱しないように、ここでは簡単にh2oと書きますね。15ケルビンです。そして、水が沸騰するのは373 0.15ケルビンなので、摂氏とケルビンスケールでは使用するゼロ点が根本的に異なりますが、水の凝固点と沸点の間には、両方のスケールで100の温度単位のスパンがあります。 そのため、2つのスケール間で温度を変換するには、2つの異なるゼロ点に対して調整を行う必要があるだけです。15度（Mnet’s）を加えます。水の凝固点をケルビンで知りたい場合、摂氏の温度をゼロとして、それに273.1-5単位を加えれば、273.15ケルビンになるのですが、もしこれを反転させて、ケルビンから摂氏の温度を求めるなら、ケルビンの数値から273を差し引けば良いだけです。273.15を差し引くと摂氏100度になります。では、別の例として、300ケルビンを摂氏に変換してみましょう。摂氏26.8度は300ケルビンと同じものです。ここで簡単に指摘しておきますが、摂氏には度記号しか使っていません。これは意図的なものです。ケルビンスケールではこの記号は必要ありません。温度の単位を度と呼ぶ代わりに、ケルビンと呼ぶからです。必要なのは大文字のKだけです。摂氏と華氏の変換は少し複雑です。華氏では水は華氏32度で凍り、華氏32度で水は沸騰し、華氏212度では水が凍るというわけです 212で、これは水の凝固点と沸点の間のスパンを180度単位で与えますので、ここで2つの異なる調整を考慮する必要があります。単位が異なる大きさを持っているので、度の大きさについてです。同じ値、同じ温度のスパンは摂氏で100単位、華氏で180単位です。また、凍結の摂氏0度と水の凝固点の華氏32度という2種類のゼロ点を考慮しなければなりません。まず華氏180度は同じだと言うことができます。 華氏と摂氏の比は9対5です 次に2つの異なるゼロ点について考えます 華氏32度は摂氏ゼロ度に等しいので 華氏の温度から32度を引くと摂氏の温度がわかります 華氏32度から32度を引くと摂氏の温度がわかります これは意味があります 華氏の場合は摂氏を0度として、あとは単位比率を適用するだけです。他の次元解析の問題と同じように、華氏を打ち消す必要があるので、この下に華氏を置くと、華氏9度なので華氏を打ち消せば摂氏だけになるので、摂氏温度を求めるには、華氏温度から32度を引いて5対9の比率で掛け、さらに摂氏で始めたい場合はこの式も操作できるので、あとは解くだけです。 華氏の温度を求めるには、まず両辺を9を超える5で割ります。これは逆数を掛けるのと同じことです。そして最後に32を足せば、プラス32は華氏の温度と同じになります。 摂氏マイナス40度から華氏マイナス40度にすると、T Fはマイナス40の5分の9プラス32に等しく、この項を減らすと、5とマイナス8はマイナス8になり、マイナス40はマイナス8×9プラス32で、マイナス72プラス32となり、華氏の温度はマイナス40と同じになるので、摂氏マイナス40度は華氏マイナス40度というのと同じことになります。 この小さな事実から得られたもう一つの観察は、摂氏と華氏の目盛りは両方ともマイナスまたはプラスの値を持つことができるということです。両方ともマイナス40になることがわかりますので、これらは両方ともマイナスの値を持つことができ、これは実はケルビンスケールと異なる点です。ケルビンスケールはプラスの値しか持つことができず、絶対に最も冷たい温度はゼロケルビンです。ゼロケルビンとは絶対絶対零度でこれ以上冷たくできない理由は、この時点で粒子に運動エネルギーはないので、全く動かないということになります。 温度は運動エネルギーの尺度であり、最も冷たい温度は運動エネルギーが全くない状態だと言いましたが、物理法則、特に不確定性原理はこれを許さないので、1ケルビンの10億分の1まで近づくことができます。 ケルビンの目盛りは常に正の値なので、様々な計算式で少し使いやすくなり、温度の標準やSI単位としても使われます。摂氏15度ですが、そろそろタイミングがなくなってきたので、この話は後回しにして、将来、チャールズ・ローと一緒にこの話をしましょう
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