ジュール‐の‐ほうそく〔‐ハフソク〕【ジュールの法則】
ジュールの法則
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/08/30 09:03 UTC 版)
ジュールの法則（ジュールのほうそく、英: Joule's laws）は、電流によって生み出される熱についての法則。または理想気体の圧力、体積、温度についてのエネルギー依存の法則である。
- ^ a b James Clerk Maxwell with William Garnett (ed.) (1881). An elementary treatise on electricity. Clarendon press. p. 100
- ^ Éleuthère Élie N. Mascart, Jules F. Joubert (1883). A Treatise on Electricity and Magnetism. p. 238
- ^ Ido Yavetz (1995). From Obscurity to Enigma. Birkhäuser. p. 127–128. ISBN 9783764351809
- ^ William Francis Magie (1911). Principles of Physics: Designed for Use as a Textbook of General Physics. New York: The Century Co. p. 508
- ^ Joule, J.P. (1841) "On the heat evolved by metallic conductors of electricity" Philosophical Magazine, 19, 260; Scientific Papers 65 doi:10.1080/14786444108650416
- ^ James Clerk Maxwell (1881). A Treatise on Electricity and Magnetism. II (2nd ed.). Oxford: Clarendon. p. 377
- ^ William Watson and Herbert Moss (1920). A Text-book of Physics. Longmans, Green, and Co. p. 708
- ^ Clarence V. Christie (1917). Electrical Engineering: The Theory and Characteristics of Electrical Circuits and Machinery (2nd ed.). McGraw-Hill. p. 79
- ^ Ejup N. Ganic and Tyler G. Hicks (2002). McGraw-Hill's Engineering Companion. McGraw-Hill Professional. p. 16.3–16.5. ISBN 9780071378369
- ^ Oliver Heaviside (1894). Electrical Papers. 1. Macmillan and Co. p. 305
- ^ Joseph Slabey Rouček (1971). The Challenge of Science Education. Ayer Publishing. p. 166
- ^ Charles MacCaughey Sames (1906). A Pocket-book of Mechanical Engineering. C. M. Sames. p. 131
- 1 ジュールの法則とは
- 2 ジュールの法則の概要
- 3 オームの法則との関係
- 4 関連項目
ジュールの法則
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/04/01 00:00 UTC 版)
「熱力学的状態方程式」の記事における「ジュールの法則」の解説
熱力学的状態方程式を使うと、理想気体について成り立つジュールの法則を熱力学的に導出できる。 気体の物質量を n、気体定数を R とすると、理想気体の状態方程式は PV = nRT である。これを熱力学的状態方程式に代入すると ( ∂ U ∂ V ) T = T ( ∂ ∂ T n R T V ) V − n R T V = 0 {\displaystyle \left({\frac {\partial U}{\partial V}}\right)_{T}=T\left({\frac {\partial }{\partial T}}{\frac {nRT}{V}}\right)_{V}-{\frac {nRT}{V}}=0} および ( ∂ H ∂ P ) T = n R T P − T ( ∂ ∂ T n R T P ) P = 0 {\displaystyle \left({\frac {\partial H}{\partial P}}\right)_{T}={\frac {nRT}{P}}-T\left({\frac {\partial }{\partial T}}{\frac {nRT}{P}}\right)_{P}=0} が得られる。さらに理想気体のエンタルピーが H = U + PV = U + nRT と表されることから ( ∂ H ∂ V ) T = ( ∂ U ∂ V + ∂ ∂ V n R T ) T = 0 {\displaystyle \left({\frac {\partial H}{\partial V}}\right)_{T}=\left({\frac {\partial U}{\partial V}}+{\frac {\partial }{\partial V}}nRT\right)_{T}=0} および ( ∂ U ∂ P ) T = ( ∂ H ∂ P − ∂ ∂ P n R T ) T = 0 {\displaystyle \left({\frac {\partial U}{\partial P}}\right)_{T}=\left({\frac {\partial H}{\partial P}}-{\frac {\partial }{\partial P}}nRT\right)_{T}=0} が成り立つ。すなわち状態方程式 PV = nRT に従う気体について ( ∂ U ∂ V ) T = ( ∂ H ∂ P ) T = ( ∂ H ∂ V ) T = ( ∂ U ∂ P ) T = 0 {\displaystyle \left({\frac {\partial U}{\partial V}}\right)_{T}=\left({\frac {\partial H}{\partial P}}\right)_{T}=\left({\frac {\partial H}{\partial V}}\right)_{T}=\left({\frac {\partial U}{\partial P}}\right)_{T}=0} でなければならないことが、熱力学的状態方程式から導かれる。この結果は、T と n が同じならば、理想気体の内部エネルギー U は V にも P にも依らずに同じ値になることを示している。理想気体のエンタルピー H についても同様で、T と n が一定値ならば、 H もまた一定値になる。
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ジュールの法則
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/02/23 01:27 UTC 版)
「ジェームズ・プレスコット・ジュール」の記事における「ジュールの法則」の解説
ジュールがはじめに取り組んだのはボルタ電池を使った電動機（モータ）の実験であった。ジュールは、電動機で使用する電磁石の引力は、電流の2乗に比例することを発見した。一方で、ボルタ電池に必要なエネルギーは電流に比例するので、ボルタ電池を使用して大きな電流を流せば効率の良い動力が作り出せると考えた。しかし、結果的には、ボルタ電池で電流を発生させるには、亜鉛などの物質が消費されてしまうため、動力の効率としては、当時存在していた蒸気機関を超えられないことが明らかになった。 新しい動力を作り出すというこころみはこうして失敗に終わったが、この実験の後、ジュールの関心は電流そのものに向けられるようになった。とりわけ、電気のエネルギーが熱エネルギーに変わることに注目した。 そこでジュールは、水に入れた導線にボルタ電池を使って電流を流し、そのときの水の温度上昇を測定するという実験を行った。そしてその結果、電流によって発生する熱量Qは、流した電流Iの2乗と、導体の電気抵抗Rに比例することを発見した。すなわち、 Q = R I 2 {\displaystyle Q=RI^{2}} となる。ジュールは1840年、この結果を英国王立協会に発表し、さらに詳細な論文を「フィロソフィカル・マガジン」誌に発表した。これは現在ジュールの法則と呼ばれている[要出典]。
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ジュールの法則
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/05/15 17:46 UTC 版)
電気抵抗 R {\displaystyle R} [Ω] の物体に、 I {\displaystyle I} [A] の定常電流を t {\displaystyle t} 秒間流したときに発生する熱量、すなわちジュール熱の量 Q {\displaystyle Q} [J] は、 Q = R I 2 t {\displaystyle Q=RI^{2}t\,} となる。ジュール熱の量は、抵抗 R {\displaystyle R} と電流 I {\displaystyle I} の二乗の積に比例する。これはイギリスの物理学者、ジェームズ・プレスコット・ジュールが実験によって発見した物理法則で、ジュールの法則と呼ばれる。 上の式はオームの法則を用いることによって次式のように変形することができる。 Q = V I t = R I 2 t = V 2 R t {\displaystyle Q=VIt=RI^{2}t={\frac {V^{2}}{R}}t\,} （V:電圧）
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