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エネルギーの単位として使われる、J (ジュール)という単位

J (ジュール)という単位をご存じでしょうか?

 

 

仕事量、いわゆるエネルギーの単位として使われるもので、

 

〇1N(ニュートン)の力が

その力の方向に物体を 1m 動かしたときの仕事(エネルギー)

 

〇1C(クーロン)の電荷を電圧 1V の区間動かすのに必要な仕事(エネルギー)

 

〇1Wの仕事率で 1S(秒) した仕事(エネルギー)

 

の3つの定義があるとされています。

 

 

※C(クローン)とは、

電子の持っている電気の量(=電荷)

のことを言います。

 

 

 

1Jはどれくらい?

1Jはどれくらいなのかと言うと、

目安として、

100gのみかん1個を1mほど

持ち上げるぐらいの仕事(エネルギー)をさすと言います。

 

 

 

エネルギーとJ(ジュール)

「エネルギー」

とひとことで言いますが、

さまざまな形があります。

 

例えば、

運動エネルギー

位置エネルギー

化学エネルギー

熱エネルギー

原子核エネルギー

電気エネルギー

光エネルギー など。

 

 

これらは全て

元々のエネルギー(第一次エネルギーなど)が

それぞれ形を変えた姿であるので、

ジュール(J)

の単位が使えると言います。

 

 

これを1Jのエネルギーで表現できる例として

挙げてみたいところなのですが、

上記で言った

「100gのみかん1個を1mほど

持ち上げるぐらいの仕事(エネルギー)」

のように1Jの仕事はそんなに大きくなく小さめなになってしまいます。

 

 

そこで、これを1Jの100万倍

1MJのエネルギーでできることの例を挙げてみます。

 

 

運動エネルギー

→重さ1トンの車を44.7km/hに加速するエネルギー

 

位置エネルギー

→重さ1トンの車を高さ102mまで持ち上げるエネルギー

 

熱エネルギー

→240リットルの水の入ったお風呂を1℃上げるのに必要なエネルギー

 

電気エネルギー

→消費電力1kWの電気ストーブを16分40秒使うことのできるエネルギー

 

という感じで表現できるそうです。

 

 

この中で、お家に深くかかわるであろう、

熱エネルギー電気エネルギーの2つについて

もう少し詳しく見てみようと思います。

 

例であげた、

240リットルの水の入ったお風呂を1℃上げるのに必要なエネルギー

(熱エネルギー)

消費電力1kWの電気ストーブを16分40秒使うことのできるエネルギー

(電気エネルギー)

は、同じ1MJですが

お風呂の浴槽は、

戸建て住宅用のユニットバスの場合、

大きさや種類によってさまざまで

最小でおよそ220~250L、

最大でおよそ350~440Lほどだと言います。

 

1MJは240リットルの水の入ったお風呂を

1℃上げるのに必要なエネルギー量なので、

思ったよりは小さい値であるのではないかと思います。

 

さらにもっとわかりやすいのが

電気エネルギーの方で、

消費電力1kWは

電気ストーブの他にも

ドライヤーやIHクッキングヒーターの中火設置時にも該当するそうで、

それを16分40秒使うことのできるエネルギーとも言えるでしょう。

 

そう考えると、

思ったよりも身近な存在にあるような感じがします。

 

 

 

 

 

J(ジュール)という単位は、

普段あまり見聞きすることがありませんが

お家づくりをする上では重要な要素で

使用することも多くので、

知っておいたほうが良い単位の一つであると感じました。

 

今回のJ(ジュール)のように、

知らないだけで

実は日常生活の身近なところで

活用されているものが

まだまだたくさんありそうです。

 

 

「お家づくりは深い」

まだまだこれから学べることが

たくさんあるんだなと

改めて感じます。

 

 

 

2020年08月30日家づくり・建築知識| 投稿者:アーキテクト工房 Pureアーキテクト工房 Pure
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