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>1kgの水の温度を1気圧のもとで1℃上昇させるのに必要な熱量を1kcalと表します
>1カロリーは4.18605ジュール
と、カロリーについて説明されているサイトをよくみかけます。ところが、時間について書いてあるサイトが探せません。
ずばり、1カロリーとは「何時間で」1℃上昇させるのに必要な熱量を言うのでしょうか?
私の疑問は、もしカロリーが何らかのエネルギーという「力」を表すのなら、極端な言い方かもしれませんが、1時間で1℃上昇させる「力」と、たった1秒で1℃上昇させる「力」というのは全く違う「力(エネルギー)」なのではないか、と思ったからです。
一体、カロリーとは何時間(何秒、何分)で上昇させる単位なのでしょうか?
それと、もし時間に対して問わないとした場合、このカロリーという単位を使う時「矛盾」か或いは「正確な比較が出来ない」という問題が出てくるのではないでしょうか?
教えてください。
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
時間は関係ありません。
1kgの水を1秒かけようが、1時間かけようが、1℃上げるエネルギーが1kcalです。
要は『水』がどれだけのエネルギーを受け取ったかが問題です。
逆に言えば水温を1℃上げるのに、どれだけの『労力』がかかったかは問題ではないのです。
またエネルギーと時間を混合した単位系も存在します。
たまにコンロなどで「(k)cal/h」という単位を見かけると思います。
もし1kcal/hなら、1時間で1kgの水を1℃上げるエネルギーが得られるということです。
No.4
- 回答日時:
rainsan さんの疑問は、エネルギー・力・仕事率 あたりの言葉の意味をきちんと切り分けていないところに生じているようです。
まあ、「力」とかっこ付きで書かれているので、ここでの力は力学的な力と別物としていることはわかりますが、科学の議論で不用意に「力」を使ってはいけません。
カロリーやジュールはエネルギーの単位で、熱の形で移動するエネルギーもこれらの単位ではかります。他の方の回答にあるように、熱の移動した量が何カロリーであるか、ということと、どれだけの時間かかって移動したか、ということは、無関係です。
> 1時間で1℃上昇させる「力」と、たった1秒で1℃上昇させる「力」というのは全く違う「力(エネルギー)」なのではないか
という疑問は、「力」のことは置くとして、エネルギーと仕事率の概念の混同と思われます。同じ量のエネルギーを短時間で生じる働きは「仕事率が大きい」ということになります。仕事率の単位はW(ワット)です。
ワット数の大きい電気製品だと、同じ時間でたくさんの仕事をします。電熱器だと同じ時間にたくさんの熱を出します。
1kWの電熱器なら、1秒間に1000ジュール≒240カロリーの熱を出します。ロスがなければ、この熱で240gの水の温度を1℃上げます。100Wの電熱器なら1秒間に24カロリーの熱を出すので、240gの水の温度を1℃上げるのに10秒かかります。でも、結果として水に加わった熱量はどちらも240カロリーで、時間とは無関係です。
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