エネルギーってそもそも何なんなんでしょうか。
エネルギーというモノ自体は存在しないで、
ただ人間が便宜上、運動を数量化するために
作り出したというか、一つの表現方法なのでしょうか?

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A 回答 (7件)

> でもデタラメな量ってのが分かりません。


> 本当にこの世界にはデタラメな量なんてあるんでしょうかぁ。。。

意図がよくわかりませんが、例えば速度を3乗も4乗もしたものは意味がないでしょう?

>意味が有る無いというのはただ人間が勝手に決めているというか、
>過去からの知識を受け継ぎそれを思想性としたときにできあがった世界観と一致するか
>しないかという、ただそれだけのことのような気がしますが。

人間が勝手に決めたものを世界観(?)と照らし合わせているのではなく、むしろその逆ではないでしょうか。
人間が自然界の法則性に気づき、それをうまく表すために見出したのが物理量とか方程式です。
物理量とか方程式というのは自然法則(=意味のあるもの)を数式によって抽出し表現したものです。

(ここからは、わたしの想像....余談です。)
物理法則は普遍的なものですから、地球外に知的生命がいたとして地球と別個に物理学を確立していたとしたら
やはりエネルギーとか運動量とかいった物理量を用いているのではないでしょうか。
自然界、物理を本質的に表現している量は宇宙のどこへいっても変わらないから。

言葉足らずで伝わっているかどうか不安なのですが、まだ疑問があればどんどんおっしゃってください。
考えます。時間はかかるかも知れませんが。(^^;
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この回答へのお礼

ありがとうございます。

デタラメな量。分かりました。物理的な意味を持たない量ということですね。

んー、ちょっと誤解というか発想の違いがでちゃっていますね。たしかに今日あるような物理法則と呼ばれているものは全て人間が自然からある種の規則性を見出して、そこに数量化を盛りこんできたものです。しかし結局人間は感覚の外にでることはできませんよね。地球外生命とて同じだと思います。世界観というのはこのような「人間の感覚」内で気付き上げられてきたものとでも言いましょうか。たとえば今考えられているような空間の構造、これもはっきり言って怪しい物です。しかし人間は感覚の外に出ることはできないために視覚で確認できるものだけを頼りにしているというか、つまり物が動いているだとか、いろんな現象が世界で起きているのを見ることはできますがその空間そのものの構造というのは見えてこないと言いましょうか・・・(空間を箱のように捉えてはいませんがこのような表現になってしまいました。。。)もっと分かりやすい例は地球が半球になってるなどと捉えてた時代ですよね。明かに人間の感覚によって作り出せれた世界像です。現在は与えられている情報が多いためにこのような世界像は修正されていますが、現在ある考えられている物理法則
の中でもこのように情報の欠如から誤ったものが考え出されているというもの無いとは言いきれないと思います。私はそういうものを言ってるんです。分かっていただけたでしょうか。

長く付き合ってくれてお疲れ様でした。言語化というのは他の人との会話でのやりとりがきっかけとなってものすごく進むと思います。本当にありがとうございました。

お礼日時:2001/07/04 07:26

myeyesonlyさんが興味深いことを書いてらっしゃるのでひとこと。



> 時間や空間もエネルギーに置き換えられるんじゃないかと・・・

時間や空間はエネルギーにはなりませんが、時空の対称性と保存則には密接な関係があって
時間の並進対称性からエネルギー保存則、空間の並進対称性から運動量保存則が導かれます。(ネーターの定理)
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こんにちは。

お礼に面白いことが書いてあったので、また来ました。

実は、私はもっとも基本的な存在はエネルギーであって、物質はエネルギーの存在形態の一つじゃないのかな~なんて勝手に考えてるんです。

こっから先は私の空想(妄想?)ですが、質量(つまり物質)はe=mc2とかて式でエネルギーとして表現できますよね。こんな感じで時間や空間もエネルギーに置き換えられるんじゃないかと・・・するとエネルギーというルートを通して、物質が時間になったり空間になったり・・・もうSFの世界ですね。よくこんなこと考えます。(^^ゞ

そして、最近大流行?の霊とか生命まで、エネルギーの存在形態の一つと考えると比較的説明がつくことが多いんですよね。

# myeyesonlyの誇大妄想でした。(^^ゞ・・・SF小説でも書こうかな?
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この回答へのお礼

おもしろい考えかたですね。
私も同じではないですが、エネルギーで
統一させるというか、似たようなことを
考えたことがあります。
時間というのは結局距離の置き換えることできますよね。
もともと時間というモノがあるかといえば、あるのは
結局物体が移動したその距離なのであって。
つまりT[s]=C・tにできるというか。
時間とは何かという問いを突き詰めていくと
物体は何故移動することができるのか、という
問いに入れ替わっていくような気が、私はしました。
良く見るとエネルギーを表わしている式の要素には
距離が関わっている事が多いです。
距離、長さというのは人間にとって1番
納得できる量というか、最も客観的な量の
ような気がします。ひょっとしたら、この「長さ」
という存在を本質的に解き明かすことが
エネルギーという量と向き合うことにも
繋がるのかなぁ、ってちょっと思いました。
付き合ってくれてお疲れ様でした <(_ _)>

お礼日時:2001/07/01 07:37

> 存在するというのはどのように存在するとお考えですか?



エネルギーが単なるデタラメな量ではなく、それが意味を持っているということです。
「自然法則を説明する上で必要な量」として「存在」するのです。
例えば数学で「実数がある」「虚数がある」とか、物理で「速度がある」「運動量がある」
とかいうときの意味の「存在」です。
単純にモノがあるという意味の存在ではないです。
が、しかし。
エネルギーに関しては、相対論によれば物質はエネルギーと等価ですから、「モノがある」
という意味で存在するといっても間違いではないのかな。

この回答への補足

またまたありがとうございます。
でもデタラメな量ってのが分かりません。
本当にこの世界にはデタラメな量なんて
あるんでしょうかぁ。。。
意味が有る無いというのはただ人間が
勝手に決めているというか、
過去からの知識を受け継ぎそれを思想性と
したときにできあがった世界観と一致するか
しないかという、ただそれだけのこと
のような気がしますが。
そのことを踏まえた上で説明していただけないでしょうか?

補足日時:2001/07/01 03:51
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例え便宜上作り出したものとしても、それが自然界を合理的に説明するもので


ある以上、存在するものと考えられないでしょうか?
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
存在するというのは
どのように存在するとお考えですか?

お礼日時:2001/06/29 03:32

こんにちは。

難しいですね~。

私も以前、同じことを考えた事があり、私なりの結論は「物質の状態を示す量の一つ」というのはいかがでしょう?
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
力とそれによる変化の結果を
記述するような仕事という量
の場合やら本当にいろんな内容を
含んでいますものね。。。

「物質の状態を示す量の一つ」と
言うからには何か物質が構成される
根源的なものというか、因子というか・・・
宇宙という基盤を構成する元のようには
捉えることはできると思いますか??
すいません、あんまり表現が上手くなくてσ(TεT;)
もうちょっと考えてみませんか??

お礼日時:2001/06/29 03:30

昔(100年位前ですが)は、日本の大学で、エネルギーを理解していない物理の教授もいたということを、本で読んだ事があります。

エネルギーを理解するにも何十年もかかっているようです。

私も概念的には理解していると思いましたが、30年程前、オイルショックがあったときに、エネルギーがなくなるとどうなるかということが、身をもって、分かったような気がします。
 幼稚園児もエネルギーが無くなったから、動けないと云ったりしています。大学生の頃の私より、エネルギーをよく理解しているようです。

「エネルギーとは仕事をする能力」と定義されていると思いますが、これが分かりにくいのでしょう。

「エネルギー保存則」などを用いて問題を解いたりしますが、これは力の関係で問題を解くより、簡単になります。それはエネルギーがスカラーだからです。物理の問題を解くときは大変便利です。

回答にはなっていませんが、参考にしてもらえば幸いです(^o^)丿
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
難しいですよね、数式というのは
人間を分かったつもりにさせるというか、、
数式を一切考えずに本当の意味での
解釈の問題にあたると時間にしろ、
実在にしろ本当に難しいと思いますし、
それが物理の本当の始まりのような
気がします。

お礼日時:2001/06/29 03:25

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Q生体によるエネルギーの変換効率は高いの?

 バイオエネルギー向け原料確保による食料危機が騒がれております。
人権問題とか全く無視するとして、食料難に陥っている人に食物を与え、その代わり運動エネルギーを提供(⇒発電)してもらうと一石二鳥のような気がします。
 単位食物から生体を経由して運動エネルギーを取り出す効率って、バイオエネルギー(エタノール等)を経由して取り出す運動エネルギーと比較してどうなんでしょうか?
 また、先進国で日々発生する食品廃棄物をエネルギー源とした、人力発電所も可能なのではと思いますが、生体でのエネルギー変換って非効率なんですか?
 人権に問題があるとは思いますが、餓死よりはマシと考えることもできると思います。

Aベストアンサー

 まず冒頭のご質問、生体によるエネルギー変換効率はとても高いと言えます。

>人権問題とか全く無視するとして、食料難に陥っている人に食物を与え、その代わり運動エネルギーを提供(⇒発電)してもらうと一石二鳥のような気がします。

 全くその通りですが、それが出来ないのが現代社会です。奴隷制度を採っている国は在りません。

>単位食物から生体を経由して運動エネルギーを取り出す効率って、バイオエネルギー(エタノール等)を経由して取り出す運動エネルギーと比較してどうなんでしょうか?

 ブドウ糖から生体エネルギー貯蔵物質ATPを作り出すためのエネルギー効率は38%、日本の火力発電所での効率と同程度、小型ながら非常に高いと言えます。

 人権を与えない人たち(奴隷たち)を使えば人力発電所も可能です。
 ただ「奴隷をどこから調達するか」という問題があります。先ほども申し上げましたが、奴隷制度を採っている国は現在の所ありませんので、どこにも売っていません。

>また、先進国で日々発生する食品廃棄物をエネルギー源とした、人力発電所も可能なのではと思いますが、生体でのエネルギー変換って非効率なんですか?
>人権に問題があるとは思いますが、餓死よりはマシと考えることもできると思います。

 後進国の人たちが奴隷になると言う仮定ですね、後進国の人たちが餓死すると言う仮定との解釈でよろしいのですね。
 後進国の人たちには家畜のようにカロリーのある食料だけを与えて日夜ペダルを漕いでもらう、先進国の人たちは今までのようにエアコンのきいた部屋でテレビを見て過ごす。
 私にはちょっと無理の利きすぎた世界だと思えます。先進国が現在の生活を譲らいと意地を張ればこうなるかも知れません。

 この問題はエネルギー問題環境問題が絡んだ複雑な問題です。先進国が現在のエネルギー事情を見直さないと解決しません。と言うよりエネルギー事情を見直すだけで解決しちゃうのです。エネルギーをどれだけ節約できるか、先進国の人が現在の生活をどれだけ譲れるか、今は模索している時期と言えましょう。

 まず冒頭のご質問、生体によるエネルギー変換効率はとても高いと言えます。

>人権問題とか全く無視するとして、食料難に陥っている人に食物を与え、その代わり運動エネルギーを提供(⇒発電)してもらうと一石二鳥のような気がします。

 全くその通りですが、それが出来ないのが現代社会です。奴隷制度を採っている国は在りません。

>単位食物から生体を経由して運動エネルギーを取り出す効率って、バイオエネルギー(エタノール等)を経由して取り出す運動エネルギーと比較してどうなんでしょうか?...続きを読む

Q宇宙にただ一つ存在する励起水素は自然放出しますか

宇宙の温度は2.7度Kですが仮に0度Kとしてください。このとき宇宙には光は存在しないはずですね。
励起状態にある水素分子が仮定した宇宙にただ一つあったとします。
この一つの電子は光を放出して基底状態に落ち着くのでしょうか。

自由空間中の荷電粒子は電磁波を放射しないことはよく知られています。この問題と少し違うかも知れませんがどちらも完全な固有状態にあることでは同じです。私はずっと安定して放射しないと思うのですが
こんな場合でも自然放出する確率は計算できるのでしょうか。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>このとき宇宙には光は存在しないはずですね。

いえ、電磁場の零点振動はありますよ。
というか、それすらない宇宙だと、すなわち電磁気力が無い宇宙を仮定しているので水素原子を作ることができないですよね?

月刊「オプトロニクス」
http://www.optronics.co.jp/magazine/?year=2008&month=5
2008年5月号 p.166~174
連載 基礎からの量子光学 第29回:共振器量子電気力学入門
のp.171に
"物質の自然放出とは、電磁場の量子力学的特長のひとつである真空場による誘導放射であり"
との記述があります。
この考えかたに従えば「熱平衡での温度」が定義できない原子一個でも

>ずっと安定して放射しない

ということは無いということが解ると思います。

上記雑誌の大学図書館での所蔵は
http://webcat.nii.ac.jp/cgi-bin/shsproc?id=AN00360965
です。

ところで、
「原子が一個しかないような特別な宇宙を用意する」という実験は非常に困難ですが、
「二枚向かい合わせた鏡(共振器)の中に励起原子を置く」という実験は比較的簡単にできます。
この場合は原子の自然放射の寿命が変えられます。

共振器の間の空間では、零点振動といえども共振器で共振できるとびとびの波長の電磁場しか存在できないので、
そのとびとびの波長の電磁場のエネルギーをちょうど原子の励起エネルギーにマッチさせたり
あるいは逆に、わざとマッチしないように鏡の距離を決めてやれば
自然放射の寿命を自由空間にあるときより延ばしたり縮めたりできます。
(上記の記事はむしろその技術に関する話題が書かれています。)

雑誌の連載記事ではなく、書籍でしたら
「現代量子物理学―基礎と応用」
上田 正仁 著  培風館
http://www.amazon.co.jp/dp/4563022659
p.150 5.8章「自然放出のワイスコップ-ウイグナー理論」
をご覧ください。

大学図書館での所蔵は
http://webcat.nii.ac.jp/cgi-bin/shsproc?id=BA69795815
です。


念のため

>自由空間中の荷電粒子は電磁波を放射しないこと

とは区別して考えるべきであると強調しておきます。

上記のように、自由空間に静止した励起した孤立原子は自然放出します。

一方、自由空間中の(内部に励起状態を持たない)荷電粒子ですと、荷電粒子が静止して見える慣性系にローレンツ変換して考えれば自明ですが
静止していた荷電粒子が突如として光子を放出して、自分自身は反作用で反対側に等速運動を始めるという現象は
エネルギー保存則に反するため、有り得ません。

また逆に、孤立原子のように内部自由度(電子の励起状態のような)があって、しかもそれが励起されている荷電粒子で、
さらに、その荷電粒子の励起状態が基底状態に落ちるとき、光を放出する為の選択側を満たすなら
荷電粒子もまた自由空間で自然放出します。


なお、やぶへびかもしれませんが、
http://www7.ocn.ne.jp/~miyazaw1/papers/QA.htm
には
”自発的放射を、電磁場の零点振動による誘導放射(霜田先生によると完全に一致はしない)とするならば”
とあります。

霜田先生の見解については
http://www7.ocn.ne.jp/~miyazaw1/papers/probability.htm
の参考文献
4) 霜田光一:レーザー研究 vol.25 p.320~, p.387~, p.442~, p.531~ (1997).
をどうぞ。

>このとき宇宙には光は存在しないはずですね。

いえ、電磁場の零点振動はありますよ。
というか、それすらない宇宙だと、すなわち電磁気力が無い宇宙を仮定しているので水素原子を作ることができないですよね?

月刊「オプトロニクス」
http://www.optronics.co.jp/magazine/?year=2008&month=5
2008年5月号 p.166~174
連載 基礎からの量子光学 第29回:共振器量子電気力学入門
のp.171に
"物質の自然放出とは、電磁場の量子力学的特長のひとつである真空場による誘導放射であり"
との記述がありま...続きを読む

Q「生体のエネルギー通貨」は何故存在するの?

理系ですが生物に関しては詳しくない程度のレベルです。
「生物と無生物のあいだ」を読み、アミノ酸が(ATGC3つなら64種作れるのに)20種類しかないのは自己複製で元あるものしか作られない結果だ、など、自己複製に由来するために生物はある程度共通の機能や仕組みを持つのだと思いました。
読み終わって少し整理して疑問に思ったのが、何故「生体のエネルギー通貨」というものが存在するのかということです。うろ覚えですが生体の反応には濃度勾配やpHの条件による(ものすごいざっくりな表現ですが)様々なものがあり、全ての反応で共通する何かがあるように思えません。通貨というのは確かにあれば便利だけど、存在する必然性があるように思えないのです。
筋収縮やイオンポンプなど異なる機能で共通して使われる「生体のエネルギー通貨」と呼ばれるATPは、何故ここまで汎用的な通貨の地位を獲得できたのでしょうか? 全ての生物が同じ種類の核酸からなるように、全ての生体反応に何か同じ起源があって、ATPという同じものを複数の生体反応が利用する理由はそこにあったりするのでしょうか?
不勉強のため読みにくい文章ではありますが、仮説レベルや手がかりでもいいのでご教授いただきたいと思います。

理系ですが生物に関しては詳しくない程度のレベルです。
「生物と無生物のあいだ」を読み、アミノ酸が(ATGC3つなら64種作れるのに)20種類しかないのは自己複製で元あるものしか作られない結果だ、など、自己複製に由来するために生物はある程度共通の機能や仕組みを持つのだと思いました。
読み終わって少し整理して疑問に思ったのが、何故「生体のエネルギー通貨」というものが存在するのかということです。うろ覚えですが生体の反応には濃度勾配やpHの条件による(ものすごいざっくりな表現ですが)様々なもの...続きを読む

Aベストアンサー

あくまで全く根拠のない想像ですが……


多細胞生物はもともとは単細胞生物から発生したものと考えられています。
単細胞生物のうちの一部の種が、複数で集合して役割分化を行う中で、最初は別々の細胞の集合でしかなかったのが、同じ起源を持つ細胞同士が高度に機能化分化し、多細胞生物へと進化していったのではないかと思います。
そして、私の知る限り全ての細胞生物はATPをエネルギーの通貨として使っています。
(もしATPを通貨として使っていない生物がいたら申し訳ありません。)

だとすれば、我々の肉体は本質的には機能分化した単細胞の塊、と言うふうにも捉えられるのではないかと思います。
そうなれば、機能そのものは分化しているにせよ、その基本的なシステムは全て共通のものが由来となって伝わっているのではないかと思います。
例えば、遺伝子の基となる核酸も、原理的にはATGCである必然性はないとのことです。しかし、最初の我々の起源となる細胞が偶然ATGCを基本としていたため、現代の生物はすべてATGCの遺伝子を持つようになったといいます。

細胞の機能の分化は、細胞によって行われる機能に違いはあってもそ基本的な構造は案外差はありません。

エネルギー通貨はATPですし、アポトーシスを引き起こすレセプターやリン脂質も同じ(ホスファチジルセリン)、そもそも、血管内皮などの膜状の構造を構成する細胞ですら変形した細胞であって、純粋な膜ではない。

と考えれば、究極的には最初の細胞がATPを基盤とした生理的なシステムをもっており、それが由来となったため、エネルギー通貨はATPが使用されている、という質問者さまの仮定こそが適切ではないか、自分はそう思います。


なぜATPであったか、と言えば
・遺伝子を構成する核酸関連物質であるため合成するシステムがすでにある
・化学的に比較的安定している
・水に溶けるので生体内で輸送しやすい
・比較的低分子であるため扱いやすい
・リンは比較的豊富にある
・化学エネルギーを高く保有できる
・ATPとADPは可逆的であるため容易に使い回せる、

などの理由ではないかと思います。

あくまで私の想像でしかありませんが、多少の参考になれば幸いです。

あくまで全く根拠のない想像ですが……


多細胞生物はもともとは単細胞生物から発生したものと考えられています。
単細胞生物のうちの一部の種が、複数で集合して役割分化を行う中で、最初は別々の細胞の集合でしかなかったのが、同じ起源を持つ細胞同士が高度に機能化分化し、多細胞生物へと進化していったのではないかと思います。
そして、私の知る限り全ての細胞生物はATPをエネルギーの通貨として使っています。
(もしATPを通貨として使っていない生物がいたら申し訳ありません。)

だとすれば、我々の肉体...続きを読む

Q真空自体にエネルギーは存在するのでしょうか?

真空自体(何もない空間)にエネルギーは存在するのでしょうか?何もない空間自体がエネルギーなのでしょうか?もし、そうだとしたら、その理由はなんですか?もしかしたら、説明という概念では説明できませんか?^^

Aベストアンサー

>という事はエネルギーが存在しなくても何も不思議ではないということでしょうか
そういう事もいえますね。かえってその方が自然の考え方ですよね。
私がよく分からないのは、質問者さんは「哲学的・認識論的」な質問をしたいのか、「物理的」な質問をしたいのかということです。「物理的」な質問をしたいのであれば、「真空自体にエネルギーは存在するのでしょうか」の答えは、「存在する」です。このことについては、「場の量子論」の論文や専門書を読んで、勉強して下さい。

Q筋肉の伸縮に伴うエネルギーは何処から供給されますか

生体物質のことは全くわからないので質問する資格も無いかも知れませんが、ナノバイオとか言う学際領域をやっている人たちは筋肉の伸縮は
生体温度の持つゆらぎエネルギーを使っていると主張している人たちが
大勢おられるように思えます(私の思い違いかも知れませんが)。筋肉が力を発生するときナノサイズの構造的ヒッカカリを利用して互いの筋肉を滑らすように細胞を自由にしたり硬直させたりする情報を与えているようです。エネルギーはこの情報を与えるために使われ、力学的に負荷がかかった状態で滑らすのはあくまでゆらぎエネルギーであるらしいのです。だから単純な動きに対しては効率が良いということです。物理をやっている人は少し第2法則に照らし合わせて抵抗感があると思うのですが、本当はどういう仕組みになっているのでしょうか。大変重要な問題のように思うのですが私の思い違いも含めて御指導頂ければ幸いです。

Aベストアンサー

私は生物は門外漢で、無機材料系のナノテク屋で、生体がゆらぎエネルギーを利用しているという説をよく理解しておりません。

しかし質問者が複数の回答者の方から、「初耳」だとか「デタラメ」と言われているのを読んで、若干コメントしたくなりました。

この説は私はいまいち理解できないのですが、ナノバイオの分野ではどうも主流の考え方のようです。第一人者としては阪大医学部の柳田敏夫先生で、関連する話で日本学士院賞を受賞されているから、少なくとも現在は多数派意見でしょう。

複数の回答者がおっしゃっている話は、僕がうん十年前に大学生だった時に生化学の講義で丸山先生の教科書かなにかで習ったのと同じような内容ですね。(数十年前の説)

この説はマクロに見ると未だに正しいようですが、ミクロに見た場合、最近は、ゆらぎで説明されるようです。

生物を専門とされる方がご存知ないとは、未だにナノバイオと生物学の間の交流は上手くいってないのですかね。

参考URL:http://www.phys1.med.osaka-u.ac.jp/

Qエネルギー(熱エネルギー、電気エネルギー)の問題

明日物理の試験なのですが、本当に苦手なので中々答えが出ません。
得意な方、出来れば簡単な解説とともに計算式・答えを教えていただきたいです。

**
(必須)某社の電気ポットは消費電力が700ワット(1ワットとは、1秒間で1ジュールの電気エネルギーを消費すること)で、2Lの湯を沸かすことができる。

(1)15℃の水2Lを100℃に熱するために必要な熱エネルギーは何calか。
ただし1Lは1000cm3であり、水1cm3の質量は1gとする。

(2)これをジュール単位に換算せよ。
ただし、1cal=4.2ジュールとする。

(3)消費した電気エネルギーが全て熱エネルギーに変換されるとすると、この電気ポットで15℃の水2L沸騰させる(100℃に熱する)のに何分間かかるか。

++

どうかお願いします。

Aベストアンサー

こんばんは。

(1)
1カロリーは、1g(体積で言えば1cm^3)の水の温度を1℃上げるエネルギーです。

ですから、
15℃から100℃にするということは、85℃上げるということ。
つまり、温度上昇は、1℃の85倍です。
そして、
2L = 2000cm^3 ですから、1cm^3 の場合の 2000倍のエネルギーが必要です。
ということは、
「1カロリーの85倍の2000倍」のカロリー(エネルギー)が必要です。

(2)
「(1)の答え(単位は[cal])」 × 4.2[J/cal]
です。
単位を見れば、cal×J/cal = J でジュールになりますよね。
ですから、(1)の答えに4.2をかければいいんです。

(3)
ワット(W)は、[W]=[J/秒] です。
ワット数が大きいほど時間は短くて済みますから、ワット数をかけるのではなくワット数で割ることになります。
ですから、式は、
「(2)の答え(単位は[J])」÷ ワット数[J/秒] = かかる時間(単位は[秒]
となります。
単位の関係も、J ÷ J/秒 = J × 秒/J = 秒 となりますから、矛盾していませんよね?
ちなみに、「何分間」というのが問題ですが、上の式の答えは秒で出てきますから、
仕上げに秒を分に直さなくてはいけません。


ご参考になりましたら。

こんばんは。

(1)
1カロリーは、1g(体積で言えば1cm^3)の水の温度を1℃上げるエネルギーです。

ですから、
15℃から100℃にするということは、85℃上げるということ。
つまり、温度上昇は、1℃の85倍です。
そして、
2L = 2000cm^3 ですから、1cm^3 の場合の 2000倍のエネルギーが必要です。
ということは、
「1カロリーの85倍の2000倍」のカロリー(エネルギー)が必要です。

(2)
「(1)の答え(単位は[cal])」 × 4.2[J/cal]
です。
...続きを読む

Qエネルギー代謝の問題

大学の過去問です、答えはもらえませんでした。
あっていると思いますか。私も考えたんですが、ヒントが少なく何か所かはわかりませんでした。

人体は食事などにより摂取された栄養素を体内で(1)し、供給される(2)により(3)や(4)をしている。エネルギーには、身体活動のための(5)、細胞内での代謝・合成などのための(6)、神経の刺激伝達を行うための(7)、体温の保持を行うための(8)などがある。栄養素が(9)して発生するエネルギーの(10)として、国際的には(11)が推奨されているが、わが国では習慣的に(12)が用いられている。栄養素がエネルギーとして利用される際、(13)と(14)は最終的に(15)と(16)に代謝される。(17)はそれ以外に(18)を産生するが、それらは(19)中に排泄され(20)内で燃焼されないためエネルギーとはならない。

1代謝 2エネルギー 3? 4? 5機械エネルギー 6化学エネルギー 7電気エネルギー 8熱エネルギー 9燃焼 10量 11アトウォーター係数 12エネルギー換算係数 13糖質 14脂質 15二酸化炭素 16水 17たんぱく質 18窒素 19尿 20生体

大学の過去問です、答えはもらえませんでした。
あっていると思いますか。私も考えたんですが、ヒントが少なく何か所かはわかりませんでした。

人体は食事などにより摂取された栄養素を体内で(1)し、供給される(2)により(3)や(4)をしている。エネルギーには、身体活動のための(5)、細胞内での代謝・合成などのための(6)、神経の刺激伝達を行うための(7)、体温の保持を行うための(8)などがある。栄養素が(9)して発生するエネルギーの(10)として、国際的には(11)が推奨されてい...続きを読む

Aベストアンサー

 お示しのものについても、別の可能性がないか考えて、できるだけ変えるようにしてみました。正解はいくつもあるように思います。なお、Cal=1000cal=1kcalです。

-----------------
人体は食事などにより摂取された栄養素を体内で(1:(消化・)吸収)し、供給される(2:酸素)により(3:エネルギー代謝)や(4:物質代謝)をしている。

 エネルギーには、身体活動のための(5力学的エネルギー)、細胞内での代謝・合成などのための(6化学的エネルギー)、神経の刺激伝達を行うための(7電磁気的エネルギー)、体温の保持を行うための(8熱エネルギー)などがある。

 栄養素が(9:酸化)して発生するエネルギーの(10:単位)として、国際的には(11:cal)が推奨されているが、わが国では習慣的に(12:Cal)が用いられている。

 栄養素がエネルギーとして利用される際、(13:糖質)と(14:脂質)は最終的に(15:二酸化炭素)と(16:水)に代謝される。(17:タンパク質)はそれ以外に(18:アンモニア)を産生するが、それらは(19:尿)中に排泄され(20:ATPサイクル)内で燃焼されないためエネルギーとはならない。

 お示しのものについても、別の可能性がないか考えて、できるだけ変えるようにしてみました。正解はいくつもあるように思います。なお、Cal=1000cal=1kcalです。

-----------------
人体は食事などにより摂取された栄養素を体内で(1:(消化・)吸収)し、供給される(2:酸素)により(3:エネルギー代謝)や(4:物質代謝)をしている。

 エネルギーには、身体活動のための(5力学的エネルギー)、細胞内での代謝・合成などのための(6化学的エネルギー)、神経の刺激伝達を行うための(7電磁気的...続きを読む

Qエネルギー保存則(位置エネルギーと熱エネルギー)

次の問いでどうしても理解出来ない点があります。


問)高さ84mのダムがある。
水の重力による位置エネルギーがすべてエネルギーに変化すると
放流により水の温度は何度上昇するか。
ただし、重力加速度は9.8m/s^2、水の比熱は4.2J/g/kとする


 位置エネルギーとエネルギーの和は=で結ばれるのですよね?

  放流した水の質量をm(kg)、温度上昇をt(℃)とするとエネルギー保存の法則より

    m×9.8×84=1000m×4.2×t
             t=0.196

    となっているのですが、なぜ水の質量mは1000でかけるのかが
    わかりません。
    どうしてなのでしょうか?
    また、位置エネルギー、熱エネルギーの公式は覚えておく方がよいのでしょうか。
 
    よろしくお願いします。

Aベストアンサー

私は理系ですが、公式は暗記していません。
どうやって覚えているかというと、

「位置エネルギーは、力に対して、その力をかける距離をかけたもの」
これって、仕事の定義と同じでしょう。

「比熱は、温度の上がりにくさを表す物質固有の比例定数」
「物質の量(質量)が多いほど、それだけ熱を与えないと同じだけ温度が上がらない」
これさえ覚えておけば、いつでも、
温度上昇 = 比熱 × 質量 × 与えた熱量
という式が書けます。
単位だけ書くと、
K = ? × kg × J
ですから、つじつまを合わせるためには、比例定数である比熱の単位は当然、K/(J・kg) になります。

問題では、K/(J・kg) ではなく K/(J・g) になってしまっているので、
4.2K/(J・g) = 4.2K/(1J×0.001Kg) = 4200K/(J・Kg)
と直してから計算すればよいです。
それが、1000をかける意味です。

Q超生体染色!

網赤血球の染色方法であるブリリアントクレシル法やニューメチレンブルー法は『超生体染色』であるそうですが、この『超』生体染色とは何が『超』なのですか?普通の生体染色もあるのでしょうか?
よろしくお願いします!!

Aベストアンサー

一般に組織染色に用いられている染色物質のほとんどは、細胞膜を通過することができません。生体を生きたまま染色して観察する方法を生体染色といいますが、このため従来の生体染色で細胞を染めるためには、一旦色素(ニュートラルレッド、ナイルブルーなど)を飲細胞作用 (ピノサイトーシス)により、細胞内に取り込ませる必要がありました。

それに対して、ブリリアントクレシルやニューメチレンブルーは、細胞膜を直接通過して細胞内構造物を染色します。このため「超生体染色(supravital staining )」と呼ばれるのです。

Qベルヌーイの定理とは、速度や圧力は変化するが位置エネルギー、運動エネルギー、圧力エネルギーは、変化し

ベルヌーイの定理とは、速度や圧力は変化するが位置エネルギー、運動エネルギー、圧力エネルギーは、変化しないということでいいのでしょうか?

Aベストアンサー

何をとぼけたことを!勉強してないことが明らか。
ベルヌーイの定理はエネルギー保存の法則そのもの。
何をとぼけたことを!勉強してないことが明らか。
ベルヌーイの定理はエネルギー保存の法則そのもの。
位置エネルギー、運動エネルギー、圧力エネルギーの総和は不変。
これがベルヌーイの定理


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