ジュールの法則の0.24って何？

質問

こんにちは（*^-^*）

理科初心者です。
文系育ちですが、最近物理がすっごい面白いことに気付きました。
ところが初歩からわからなくて、中学理科からリターン勉強中です。

で、ジュールの法則のところなのですが、
発熱量Q（cal）＝0.24×電圧E（V）×電流 I（A）×時間 ｔ（秒）
って書いてあります。

この0.24って何ですか？
電流が電熱線を流れるときのルールですか？
ってことは電熱線の比熱ってことですか？
オームの法則のときはでてこなかったのに不思議です。

よろしくお願いします。

回答No.4

yukima

電圧E（V）×電流 I（A）は電力はW（ワット）と呼ばれます。
W（ワット）とは、単位時間になされる仕事率です。

単位時間に時間をかけると、電力量になります。

家庭用の電力量はよくWhr（ワットアワー）つまり1時間あたりの電力量で表されており、請求が各家庭へ来ると思います。

電圧E（V）×電流 I（A）×時間 ｔ（秒）の式では、1秒間にする仕事はt=1ですので、電力はEVでE＝1、V=1とすると1Ｗ（ワット）となります。
このときの単位はJ（ジュール）という単位で表されます。

一方、Q（Cal）とは、1mlの水を1℃上昇させるときに、必要な仕事です。

つまり、0.24はj(ジュール)とQ(Cal)を変換する、係数といえます。
0.24ジュールは1カロリーとなります。

お礼

ご説明ありがとうございます。換算係数ということで理解できました。質問したおかげで、ずっと覚えていられそう。Whr（ワットアワー）の説明も、どうもありがとうございました。そしてまた「hour」が時間なのにどうしてWhrって、ｏとuはどこ行っちゃったんだろう？ってこんなところで悩んでみたりしてます。

回答No.3

may-may-jp

最近は理科で[cal]は教えないんですよね・・・。
参考URLに、
1cal=4.18605J
とあります。これが根拠です。なお、SI単位系と呼ばれる現在の世界標準の単位は[J（ジュール）]の方です。ですから、物理をやるのでしたら[J]を使うようにしましょう。

まとめると、発熱量Qを表す単位に[J（ジュール）]を使えば、
発熱量Q[J]＝電圧E[V]×電流I[A]×時間t[s]
となり、0.24は不要になります。

参考URL：

http://www.sitomi-office.com/sitani.htm

お礼

ありがとうございます。そうなんですか。最近ではcalを教えてないのですか？！びっくりです。１ｇの水を１℃上昇させるのに必要なエネルギーが１calって納得したのに。水が基準って考え方を改めたってことなのかな？

＞発熱量Q[J]＝電圧E[V]×電流I[A]×時間t[s]

この式がわかりやすかったです。一体ジュールさんはなんだって中途半端な定数をつけたんだろう？って不思議だったんですけど、ジュールさんはつけてないんですねー。納得です。

回答No.2

Rossana

1cal=4.2Jなので、

1J=1/4.2≒0.24cal

から来ています。
J=V・Atなので。

エネルギーの単位はJ(ジュール)です。

力(Ｎニュートン)と距離(mメートル)をかけるとJの単位になります。

お礼

ありがとうございます。calとＪっていう単位のちがいだったのですね。

＞力(Ｎニュートン)と距離(mメートル)をかけるとJの単位になります。

むむむって感じです。さすが中学理科レベルのその更に初歩のわたしには、よくわからないニュートンがでてきました。もう少し勉強したらわかるのでしょうか。がんばります！

回答No.1

old98best

その０．２４は、単なる数値です。
１ワット秒が２．４カロリーになるというだけです。

電気の単位と熱量の単位には、元の基準が違うので１対１になりません。
その数値です。

たとえて言えば、１インチは約２．５４センチです。
この２．５４は何も意味が無い単なる数字だと理解できると思います。
ジュルーの法則の０．２４も、同じ事です。

お礼

すごく早々のお返事ありがとうございました。そっか。そうなのか。意味ないのか。でも、ジュルーじゃなくてジュールですよね（笑）