単位の換算　−温度編−

●温度とは、物体の温かさ、冷たさの度合いを示す言葉です。分子レベルでみれば、物質構成粒子（分子など）の運動（分子の熱運動）の平均エネルギーを表す尺度のことです。
●熱とは、温度が異なる２つの物体が接触するとき、高い温度の物体から低い温度の物体に移動するエネルギーのことです。

C：Celsius　セルシウス温度
１ atm （標準気圧）での水の氷点を 0度、水の沸点を100度としたもので、摂氏（セ氏）と呼ばれます。

F：Fahrenheit's 　華氏温度
ドイツの学者がアルコール温度計につけた目盛から始まったようです。彼は氷と食塩の複合物の温度を０度、氷点を32度、人の体温を96度としました。現在の定義は１ atm （標準気圧）での水の氷点を32度、水の沸点を212度とされ、華氏（カ氏）と呼ばれます。
　上の温度目盛は実用上のものであって、熱力学では、自然界に存在し得る最低極限の低温度を温度の定点とする温度目盛が用いられます。
余談ですが、かの有名な著書「華氏４５１度」（約233℃）は「本のページに火がつき、燃えあがる温度」のことです。

K：Kelvin（ケルビン）熱力学温度
　熱力学温度は、「1Kは水の三重点の熱力学温度の273.16分の1」と定義されます。
　水の三重点とは気相（水蒸気）、液相（水）、固相（氷）の共存する状態で0.01℃です。氷点と3重点の違いは、氷点は水と氷と空気が混じり合っている状態（ブッカキ氷状態）ですが、3重点は水、水蒸気と氷が共存する状態で、空気はありません。この状態の温度は氷点つまりセ氏零度より100分の1度だけ高くなります。極限の温度（絶対零度）は ほぼ-273.15°Cと決められています。
　この事より、273.15と273.16の違いが出て来ます。温度差で考えると　1K = 1℃　と考えて問題ありません。
　
R：ランキン温度
　熱力学的温度（K）を華氏の目盛で表したものがランキン目盛です。ですから、華氏度での絶対温度-459.67degFを0℃とし、水の沸点212degFは温度差そのままで671.67℃となります。 

それぞれの換算式を示します。

・ 摂氏度　C ＝ 5/9 （ F - 32 ）(℃)
・ 華氏度　F ＝ 9/5 C + 32 (deg F)
・ 熱力学的温度　K ＝ C + 273.15 (K)
・ ランキン温度　R ＝ 9/5 K = F + 459.67 (deg R) 

おまけ
　物体の最低温度と最高温度について考えたことはありませんか？
基本的に最高温度には上限はありませんが、最低温度には絶対零度という臨界点があります。何故でしょう？

絶対零度（absolute zero)
　理論上可能なもっとも低い温度であり、熱がまったく存在しない状態のことを言いますが、なぜこのような状態が存在するのでしょう？
それを説明するためには次の法則を用います。

シャルルの法則：一定量の気体の体積は、一定圧力のもとで温度が１℃上下すると、０℃のときの体積の１／２７３づつ増減する。

　この法則の意味は、気体の分子が熱をもらい温度が高くなると四方八方に動く動きが活発になり、体積が増えるということです。逆に、温度が低くなると四方八方に動く動きが弱まり、体積が減るということになります。
　ここで、分子の大きさが０、液化や固化をしない、という理想的な気体を考えると、−２７３℃（より正確には−２７３．１5℃）で体積が０（分子の動きがなくなる）になってしまう。体積０以下はありえないから、結局、−２７３．１5℃が一番低い温度（つまり絶対零度）ということになります。

│長さの換算│面積の換算│体積・容積の換算│
│質量の換算│密度の換算│
│力の換算│圧力(応力)の換算│
│エネルギーの換算│温度の換算│熱に関する量の換算│
│動力の換算│流量の換算│速度および角速度の換算│
│SI単位の接頭語│

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