３．１．４　力学エネルギーと熱エネルギー

　「運動エネルギー、位置エネルギーと熱エネルギーが同じもの」とは、少々分りづらいですね。有名

なジュールという人が次の実験をし、力学的エネルギーが熱に変換されることを確かめました。

　図3.7を見てください。錘が下がると羽が水をかき混ぜます。そして水槽の温度を測ると温度が上昇

しました。錘は下がることによって位置エネルギーを失い、この位置エネルギーは羽を回す仕事と滑車

との摩擦（熱）に使われます。水槽の中では、羽が水の抵抗を受けながら水をかき混ぜます。この時に

摩擦熱が発生して水温が上昇したわけです。

　ここで仕事と言う言葉が出てきました。物理では物体に力を加えて動かすことを仕事といい、

　仕事＝力×距離＝エネルギー

となります。仕事はエネルギーなのです。

　そうすると熱エネルギーは仕事をすることが出来ます。3.2の熱力学の第1法則にこの考えが出てきま

す。

　ジュールはエネルギーの単位としてその名前を残し，エネルギー（仕事）の単位にＪ（ジュール）が

用いられます。

１Ｊ＝１Nの力が、物体を1m動かす時にするエネルギー（仕事）

　１Ｎの意味は？。前に戻って確かめてください。

錘が下がると、綱で結ばれた水槽内の羽が回り､水をかき混ぜる。

　　　　　　図３．７　ジュールの実験：力学エネルギーと熱エネルギー

３．１．５　気象に関係する単位

　気象、物理ではいろんな物理量があり、その単位が決められています。

原則として国際単位系（ＳＩ単位系）と呼ばれるものを使います。下表の単位は覚えてください。

表３．１　国際単位系

	量	単　位	記号	補足
Ｓ Ｉ 基 本 単 位	長さ 質量 時間 温度 平面角	メートル キログラム 秒 ケルビン ラジアン	m kg s K rad	1000g=kg 273.2K=0℃ 円弧／半径
Ｓ Ｉ 組立 単位	力 圧力 エネルギー （仕事） 面積 体積 密度 速度 加速度 熱容量 比熱	ニュートン パスカル ジュール 平方メートル 立方メートル キログラム／立方メートル メートル／秒 メートル／（秒）^２ ジュール／ケルビン ジュール／（キログラム・ケルビン）	N Pa J m^2 m^3 kg/m^3 m/s m/s^2 J/K J/(kg・Ｋ）	m・kg/s^２ N/m^2=kg/(ms^２) N・m=m^2・kg/s^2 m^2･kg/(s^2･K) m^2/(s^2･K)