日常的に使う摂氏(℃)温度は、水の融点0℃と沸点100℃の間を100等分した尺度です。このため、単純に『40℃の2倍は80℃』と言うことは数値的には正しいですが、物理的なエネルギーで考えると話は異なります。
摂氏温度の意味
1℃は、水の融点と沸点の差(100℃)の1/100を表します。したがって40℃は、0℃から見て水の融点と沸点の差の100分の40の位置にあります。同様に80℃は100分の80に相当します。
この意味では、40℃から80℃までの差は40℃ですので、数値として2倍という表現は正しいと言えます。
エネルギー(熱量)の観点
温度と熱エネルギーは比例しますが、絶対温度(ケルビン)を使う必要があります。ケルビンでは0℃=273.15Kなので、40℃は313.15K、80℃は353.15Kとなります。
熱エネルギーは絶対温度に比例するため、40℃から80℃は単純に2倍ではなく、313.15K→353.15Kで約1.13倍にしかなりません。
まとめ
・摂氏の数値として40℃の2倍は80℃で正しい
・エネルギー量で見ると40℃の2倍ではない
・熱エネルギーを正確に比較するにはケルビンで計算する必要があります
つまり、温度の数値と物理的なエネルギーは区別して考える必要があります。


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