単位_丙種化学

1．絶対圧(P)、大気圧(Pg)、ゲージ圧(Pa)

• 絶対圧：真空状態を0とした圧力です。
• ゲージ圧：大気圧を0基準にした圧力です。
  • 大気圧は一般に101.3kPaです。

• 絶対圧とゲージ圧の関係式：Pg = P – Pa
  • 絶対圧：P、ゲージ圧：Pg、大気圧：Pa

絶対圧とゲージ圧の図

ケルビン温度(K)、セルシウス温度(℃)

　日本で一般的に用いられている温度はセルシウス温度です。2022年12月1日時点での日本国内の最高気温は、2018年7月23日に埼玉県熊谷市での観測および2020年8月17日静岡県浜松市にて観測した41.1℃です。
この41.1℃の℃はセルシウス温度です。ケルビン温度とセルシウス温度の違いは何でしょうか。

• セルシウス温度：1気圧下、氷が溶ける温度を0°Cおよび水が水蒸気に気化する温度を100°Cとした温度のことをいいます。
  • 単位：℃(度)
• ケルビン温度：原子・分子の熱運動がほとんどなくなる温度を0Kとした温度のことをいいます。また、絶対温度ともいいます。
  • 単位：K(ケルビン)
• セルシウス温度とケルビン温度の関係式はT (K) = 273.15 + t (°Ｃ

圧力(P)

• 圧力：単位面積当たりの力のことをいいます。
  • 圧力(P) = 力(F) ÷ 面積(S) → P (Pa) = F(N) ÷ S(m²)
  • Pa：パスカル、N：ニュートンと呼びます。

• 力：質量と加速度の積と定義されています。
  • そのため、力 (F) = 質量(m) × 加速度(a)と表されます。
  • SI単位で表すと、F = kg × m × s-² となります。

仕事(W)

• 仕事とは、力と距離の積(掛け算)で表されます。
  • 仕事 (W) = 力(F) × 距離(m)
  • SI単位で表すと、F = kg × m² × s-² となります。
• 力：ニュートンの運動の第二法則によって定義されており、質量1kgの物体に作用する1 m/s²の加速度で表されます。
  • 力(F) = 質量(m) × 加速度(a)
  • 力Fの単位はN(ニュートン)でも表されます。
  • N(ニュートン) = kg × m² × s^-2

ジュール(J)

• ジュール(J)とは、熱量を表す単位です。
  • ジュールは仕事の単位でもあります。→ジュール(J) = 力(F) × 距離(m)
  • SI単位で表すと、F = kg × m² × s-² となります。
• 電力との関係：1ワット (W) の電力は、1秒間に1ジュール (J) のエネルギーを消費または供給すること
  • 1 W=1 J/s

仕事率

• 仕事率：単位時間あたりに行う仕事のことです。
  • 仕事率をPとすると、仕事率(P) = ジュール(J) / 秒(s) となります。
  • 力の単位N(ニュートン)を用いると、N / sとも表されます。