合格の60点以上を取るために必要最低限絞り込んだ学習ポイントと問題を盛り込んだ試験対策サイトです!
It is the exam site that incorporates the problem and learning point narrowed down the minimum required to take 60 or more points pass!
このサイトは日本国家資格の「危険物取扱者」の受験対策について記載されています。資格試験の出題箇所について独自の分析により、必要最小限の内容となっております。
This site is a national qualification in Japan, "Hazardous materials engineer" are described for exam measures. The point for your own analysis of exam questions, and ordered the contents of the minimum.
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危険物取扱者に必要な基礎物理学 熱伝導１
熱伝導
熱
熱=エネルギーであることを学びました。
この熱だとかエネルギーだとかいうものは、様々な呼び方となるのでちょっと注意が必要です。.jpeg)
物理学というのは突き詰めると、この世の理を研究する学問です。つまりこの世界の基本的な法則を見つけ出そうとしているのです。そして、この世界のすべてはエネルギーであることがわかり始めました。物体が動くのもエネルギー、物体の温度もエネルギー、物質も素粒子の振動エネルギーで構成されていることが理論づけられています。ですから、様々な学問でエネルギーが語られ、その都度呼び名が変わります。
難しい話ですが、次々と出てくる熱だとかエネルギーだとか熱量だとかの言葉に惑わされないことが大切です。
危険物取扱者として必要な学習内容に出てくる内容は、様々な学問の寄せ集めなので、いろいろな呼び名が入り乱れて、しかも微妙にその呼び名毎に学習する者を惑わすようなものがあります。
現在理論づけられている正しい内容を学習する為には、物理学を正しく学ぶことが必要となり、恐らくそれは一般の方には無理なことだと考えられています。そのため、危険物取扱者にはこの程度の内容でかまわないだろうという内容をかいつまんで参考書などで掲載しています。かいつまんでいるので、理論的に矛盾したり齟齬があったりしますが、そこは気にせずに暗記してください。
温度
物質の温冷の度合いを表す為の尺度であり、日本で使用されているのは一般的にセルシウス温度（摂氏）です。
単位は℃（ドシー）で表されます。
また、ファーレンハイト度（記号 ）と表す外国の地域もあります。このファーレンハイドの特長は、人間の生活範囲がおおよそ0～100の範囲に収まると言うことで、人間の生活に即した温度表記ということですが、世界標準的にはメートル法が用いられて際にセルシウス温度で統一することが定められましたので、未だにこれを使用している人達はよほど意固地な方達です。
また、単位は熱力学の範囲からも学ばなくてはなりません。
単位はケルビン（K）です。これは国際基本単位です。
絶対温度と呼ばれることもありますが、定義はされていません。
セルシウス温度も単位ですがケルビンは基本単位であり、現在はケルビンを基本としてセルシウス温度が定義されています。
セルシウス温度のただ呼び方は次のようになります。
100℃の場合：ひゃくどシー 又は せっしひゃくど
（一般的に ひゃくど というようにシーを読みませんが、それは間違った呼び方です）
セルシウス温度で0℃はケルビンだと273Kとなります。
そしてケルビンが0Kとなる-273℃（ただしくは-273.15℃）は絶対零度と呼ばれています。
この温度になると、全ての物質の原子の運動が最低となります。（昔は停止すると考えられていました）
聖闘士星矢に出てくるキグナスやカミュが繰り出すオーロラエクスキューションなどは絶対零度を相手に浴びせる技でしたが、自分自身に影響が無かったか心配になりますね。
熱量
熱量とは物体の温度を1度上げるのに必要な熱のことであり、単位はジュール（J）です。
昔はカロリー（cal）でしたね。
この熱量というか熱は、物体同士で移動します。周囲を完全に断熱した状態で冷たい物質と暖かい物質を接触させると、暖かい方から冷たい方へ熱の移動が起こり、やがて双方の物質は同じ温度になります。熱量の移動が行われなくなったこの状態を熱平衡といいます。
比熱
物体の温度を１℃上げるのに必要な熱量をその物体の熱容量と言います。質量１ｇの物体の熱容量をその物体の比熱と言います。
比熱の大きな物体は暖まりにくく、冷めにくいといえ、代表的な物体として「水」があります。
水1gを1℃上昇させるのに必要な熱量は約4.186Jです。
| 物質 | 比熱（J/g・℃） |
| 金（20℃） | 0.130 |
| 鉛（20℃） | 0.130 |
| 水銀（0℃） | 0.140 |
| 銅（20℃） | 0.380 |
| 鉄（20℃） | 0.437 |
| 砂 | 0.80 |
| コンクリート（10～30℃） | 約0.84 |
| アルミニウム（0℃） | 0.877 |
| 氷（-160℃） | 1.0 |
| 木材（20℃） | 約1.25 |
| ポリプロピレン（PP）（20℃） | 1.93 |
| 海水（17℃） | 3.93 |
| 水（15℃） | 4.186 |
金属のような密度が高い物質は熱を伝えやすく、木材のような空気が多く含まれているものは熱を伝えづらいと言えます。氷と水の物理変化により比熱が違うのが面白いですね。
※ 問題を解く為に必要な知識となるので覚えておきましょう。
熱量の計算
質量ｍ〔ｇ〕の物体が温まったり冷えたりして温度がΔｔ〔℃〕変化するとき、この物体に出入りする熱量をＱ〔Ｊ〕とすると、物体の熱容量Ｃ〔J/℃〕や比熱ｃが温度によらず一定と見なせる温度範囲において、次の式が成り立ちます。
小難しいことは必要ないので、この式を覚えてください。たぶん、上記の説明でこの式を理解できた人は高等学校以上でキチンと物理学を学んだのでしょう。一般の人で理解できたら、そこそこ秀才です！
※ 試験に出題されることがあるので、式を丸暗記してください。
まとめ
いろいろと雑学講義が多かったですがまとめると以下のようになります。
- 温度を表す表記は℃がありセルシウス温度という。ケルビンという単位もあり、こちらは絶対零度（0K）から始まり0℃は273Kである。
- 熱量を表す単位はジュールである。
- 水は熱を伝えづらい。
- 水の比熱は約4.186Jである。
- Q＝C×Δｔ＝ｃ×ｍ×Δt（熱量は比熱×質量×温度差）