1℃または1Kの定義について

1気圧における水の凝固点を0℃、沸点を100℃として、その間を100等分したのが1℃と言うことなのですが、何を以て100等分しているのでしょうか？

たとえば、水銀温度計の0℃と100℃の間を100等分して1目盛りを1℃とするならば、数千度、数万度あるいはマイナス100℃、200℃などは水銀温度計では測れないので、どのようにその温度を規定しているのでしょうか。

質問者からの補足コメント

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  yhr2様
  
  回答ありがとうございます。
  
  まぁ、理屈は解るのですが･･･
  
  実際問題として、273.16等分？
  
  温度計を使って水の三重点と絶対零度のときの目盛りを記録しておいて273.16等分する？？？
  
  絶対零度ってどうやって測るのでしょう？
  
  実際に物質の温度はどのように測るのでしょうか。
  
  温度計とかPt抵抗体、熱電対とかで測るのでしょうが、その示す温度をどのように決めているのでしょう。
  
  その物質から放射されるエネルギー量を測定して温度を計算で求めるとか？

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2017/05/11 21:08

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  Tacosan様、回答ありがとうございます。
  
  プランクの法則って結局は黒体の温度が解らなければその関係が成り立つかどうか解らなかったのではないのでしょうか。
  
  ボルツマン定数も同様。
  
  それとも、実験的手法ではなく、純粋な理論から数式をこねくり回すと求めることができるのでしょうか。
  
  水の三重点が0.01℃なのは定義の一つなので温度定点になるのは解ります。
  また水の沸点が100℃であることも同様です。
  
  でも例えばスズの凝固点が231.9681℃、亜鉛の凝固点が419.58℃などはどのようにして求めたのでしょう?
  
  1ｍの長さが規定されていて、その長さの定規を1/1000を1mmとするなら簡単ですが、絶対零度と水の三重点の間を273.16等分するってどうやるのでしょうね?
  
  さらにそれを数千度や数万度まで延長する方法とは？

  No.2の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2017/05/12 07:35

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  なかなか言いたいことがうまく表現できなくて・・・
  
  長さならば1ｍの定規があればそれを100等分して1目盛りは1ｃｍとできますが、温度の場合、氷点(0℃)と水の沸点(100℃)の間をどのように100等分して1度を求めるのことができ、さらに数百℃や数千度、あるいは－100℃や－200℃にまで延長できるのでしょう?
  
  水銀温度計のような理想気体温度計などというものがあれば、その体積変化を測定して100等分でも273等分でもできるのでしょうけれど。

  No.3の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2017/05/15 21:03

No.4 ベストアンサー 回答者： Tacosan 回答日時： 2017/05/18 01:31

たぶん, 初期の「温度計」は純粋に液体の体積変化の度合いを「温度」にしたんじゃないかと思います. ものとしては今の水銀温度計と同じようなもので, 「水の凝固点における水銀表面」の位置と「水の沸点における水銀表面」の位置の間を等分したとか, そんな感じではないかと. もちろんこれは「温度を等分した」わけではありませんけど.

で温度範囲については, 低温へ広げる分には使う液体を変えるだけでいけるんじゃないでしょうか. 高温へはどうしましょうかねぇ. 原理的には気体の体積を測ることでいけるはいけるんだけど, 現実的には難しいですし.

この回答へのお礼

返事が遅くなり申し訳ありません。

自分なりに調べて、なんとなく納得することができました。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B8%A9%E5%BA%A6 …

ありがとうございました。

お礼日時：2017/05/21 07:25

No.3 回答者： Tacosan 回答日時： 2017/05/15 16:48

すみません, ちょっと忘れてました.

「プランクの法則って結局は黒体の温度が解らなければその関係が成り立つかどうか解らなかったのではないのでしょうか。

ボルツマン定数も同様。」
のところは何を言わんとしているのかよくわからないんですが, プランクの法則は統計力学で導くことができます. もともとは, もちろん実験的な法則なんですけどね.

あと, スズや亜鉛の凝固点は当然ですがいろんな人が計測した結果をまとめてそのような数値にしています. 長さや時間の単位だってそうやって決めたわけだし, ね.

No.2 回答者： Tacosan 回答日時： 2017/05/12 01:08

高温ではプランクの法則を使って放射エネルギーから温度を決めています. 14 K～1000 K くらいまではいくつかの温度定点が定め

られているので, それを使って校正した白金抵抗温度計で (あるいはそれで校正した温度計で) 測ることになります.

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2017/05/11 20:22

むしろ、絶対零度と水の三重点（0℃）を基準に定義されています。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B1%E3%83%AB …

「熱力学温度の単位、ケルビンは、水の三重点の熱力学温度の 1/273.16 である」

「熱力学的温度」は、熱力学的に定義されています。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%86%B1%E5%8A%9B …