この記事では熱学とは何かについて説明します。さらに、熱学が他の同様の物理分野 (熱力学、温度測定、熱量測定など) とどのように異なるのかもわかります。
熱学とは何ですか?
熱学は、熱とその物質への影響を研究する物理学の分野です。言い換えれば、熱学は熱と他の物体の間の相互作用を分析する物理学の一部です。
語源的には、熱学という用語はギリシャ語で熱を意味するサーモと研究を意味するロギアに由来しています。したがって、熱学は熱の研究を指します。
熱学という言葉は温度を思い出させますが、温度と熱は異なる概念であることに注意してください。熱は物体間のエネルギー交換として定義され、温度は物体の粒子の運動量を表します。
熱学は、温度測定、熱力学、熱量測定、サーモグラフィーとは同じではないことに注意してください。これらの科学分野の違いについては、以下で説明します。
熱学と温度測定の違い
熱学と温度測定の違いは、研究する量にあります。熱学は体に対する熱の影響を研究しますが、体温測定は体の温度を測定する責任があります。
したがって、温度測定では、温度を測定するための器具である温度計を使用することが非常に一般的です。しかし、熱学では、温度計は交換される熱量を示さないため、あまり使用されません。温度を計算するために間接的に使用できます。
熱学と熱力学の違い
熱学と熱力学の違いは、分析する熱との相互作用にあります。熱学は物体に対する熱の影響を研究する責任を負いますが、熱力学は熱と他の種類のエネルギーの間の相互作用の結果を調べます。
たとえば、熱力学では、熱伝達プロセスと、この形式のエネルギーによって生成される仕事がどのように使用されるかを研究します。
工学では、熱伝達を利用することは技術的な観点から非常に興味深いため、一般に熱学的な研究よりも熱力学の研究が多く行われます。
熱学と熱量測定の違い
熱学と熱量測定の違いは、熱に関する研究の性質です。熱学は物質に対する熱の影響を分析するのに対し、熱量測定は物体の状態の変化に伴う熱の伝達を調べます。
熱量測定の特徴的な実験室機器は熱量計であり、システムに供給される熱量、またはシステムによって受け取られる熱量を測定するために使用されます。
熱学とサーモグラフィーの違い
熱学とサーモグラフィーの違いは、熱学は物体に対する熱の影響を分析するのに対し、サーモグラフィーは物理的接触を必要とせずに物体の温度を測定することに特化していることです。
サーモグラフィーの典型的な用途は、画像内の各物体の温度を説明しようとする異なる色の画像であり、各色が異なる温度を表すようになります。この意味で、サーモグラフィーは工学分野で多くの用途があります。