絶対温度の見方

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イントロ

0℃は運動が止まる温度ではない

絶対温度は、熱運動を考えるときに使いやすい温度の表し方です。学校計算では、セルシウス温度に273を足してKで表します。

定義

教科書では: 絶対零度を基準にした温度で、単位には K を使います。
言いかえると: ふだん使う℃は水の凍る温度や沸騰する温度を目安にした目盛りです。絶対温度は熱運動を考える基準に合わせた目盛りで、物理の式ではKを使う場面があります。

公式

学校物理では、セルシウス温度 t に 273 を足して絶対温度 T に直します。

絶対温度

T = t + 273

セルシウス温度 t から絶対温度 T を求める近似式です。

使うときのコツ

27℃なら 27 + 273 = 300 K と考えます。

解くコツ

温度そのものは換算しますが、10℃上昇は10K上昇として同じ幅で読みます。

要点

熱量計算では、温度そのものをKに直す場面と、温度差だけを使う場面があります。どちらを聞かれているかを先に分けると、273を足すかどうかで迷いにくくなります。

例

場面: 27℃を絶対温度で表し、20℃から30℃への温度変化も読む。
順に考えると: 27℃は T = 27 + 273 = 300 K です。一方、20℃から30℃へ上がる変化は 10℃ の上昇で、温度差としては 10 K と同じ大きさです。Q = mcΔT のように温度差を使う式では、上がった幅だけを見ればよいので、20を293K、30を303Kに直しても差は10Kのままです。
ここが結論: 27℃は約300K、10℃の温度差は10Kの温度差です。式に入れる量が温度そのものか温度差かを、問題文で毎回確認しましょう。

注意

確認

27℃を絶対温度で表すと、およそ何Kですか。

確認

0℃はおよそ何Kですか。

まとめ

次に進む

理解がつながる順で、次のトピックへそのまま進めます。

固体・液体・気体の違いと状態変化を、粒子の並び方や動きやすさから物理基礎向けに整理します。