トレーニング、身体、そして身体の動かし方について考えるサイトです。

熱~筋肉は力とともに熱を発生させます~

人は、物を触ると、「あったかい」や、「冷たい」など、その物の持つ「熱」を感覚として感じ取ることができます。

 

この熱の正体は、実は、物質を構成する分子(原子)の乱雑な運動によるものなんですね。物質はすべて分子(原子)からできています。そしてその分子(原子)は、目には見えないですが、すべて乱雑な運動をしています。この運動エネルギーの大きさが熱の大きさになっているのです。この分子(原子)の乱雑な運動のことを熱運動といいます。ブラウン運動ということもあります。そして、このときの分子(原子)の運動量熱量といいます。

 

熱は、熱運動の運動エネルギーのことなのです。もっというと、熱というものには実体が無く、分子(原子)の運動の激しさを熱という言葉に言い換えているともいえます。

 

熱運動の大きさを測る物差しの一つが温度という尺度です。一般的な温度計は、赤色に着色した灯油の膨張具合によって温度を測定します。

お湯に温度計を指すと赤い部分が伸びていきます。これは、検査対象物の分子が熱運動をしていて、その分子が温度計のガラス管に当たり、ガラス分子の熱運動を激しくし、ガラス分子が赤色灯油の灯油分子の熱運動を激しくし、赤色灯油が膨張し、赤い部分が伸びていき、温度の目盛を指します。

 

このように、分子の熱運動の振動が伝わっていくことを熱伝導といいます。また、温度を読み取るときは、赤色灯油の上昇が止まってから読み取りますよね。このときのように、高温物体から低温物体に熱伝導が起こり、両方の物体の温度が等しくなった状態を熱平衡といいます。

 

高温物体と低温物体を接触させると熱伝導が起こり、やがて熱平衡になります。このとき、高温物体が失った熱量は低温物体が得た熱量と同じになります。両方の物体の熱量の総和は変化しません。これを熱量保存の法則といいます。

 

温度について、日常生活でよく使われているのがセルシウス温度です。セ氏温度(せしおんど)といったり、摂氏温度(せっしおんど)といったりもします単位は [℃] 、あるいは [度] 、です。18世紀のスウェーデンの天文学者アンデルス・セルシウスが考案しました。水が凍る温度と沸騰する温度が基準となっています。1気圧のもとでの純水の凝固点が0℃、沸点が100℃と定められています。

もう一つ、理論的に熱運動が全て停止する温度を基準とする絶対温度があります。ケルビン温度ともいいます。単位は [K] (ケルビン)です。19世紀のイギリスの物理学者ケルビン卿にちなんで名付けられました。セルシウス温度でいうところの -273℃ になると全ての熱運動が停止します。そしてこれ以下の温度はありません。この世で一番低い温度が -273℃ なのです。この温度を絶対零度といいます。この温度を 0[K] とし、目盛りの間隔をセルシウス度と同じにした温度単位が絶対温度です。

 

その他、人間の体温を基準とするファーレンハイト温度がありますが、物理では使われないようです。華氏温度(かしおんど)ともいいます。単位は [℉] です。

 

熱の正体は物質を構成する分子(原子)の乱雑な運動といいましたが、その運動が物質の状態にもなります。物質には3種類の状態、固体液体気体があり、物質の三態といいます。

 

固体は、分子が規則正しく並んでいて、たがいに強い分子間力(電磁気力)で結びついています。なので、固体の物体は形を一定に保つことができます。各分子は所定位置で乱雑な振動をしています。狭い牢屋に分子がたくさん閉じ込められて、それぞれが手錠でつながれているため動けずに震えている感じと言ったら伝わりやすいでしょうか。

 

液体は、 固体に比べて、分子の熱運動が激しく、分子間力は弱くなっています。分子間の距離はあまり変わりませんが、各分子の位置は自由に変わります。そのため、体 積は大きく変わることはありませんが、形は自由に変わります。液体を入れる容器の形に応じて形を変えることができます。固体の状態から、手錠だけは外れたといった感じでしょうか。

 

気体は、液体に比べてさらに分子の熱運動が激しくなります。分子間力はほとんどはたらかず、分子間の距離は大きくなり、各分子は自由に運動し、体積は温度や圧力に よって大きく変化します。気体はその体積に比べて分子の占める割合がとても小さいので、気体の種類が異なっても共通の性質が見られ、法則化することができ ます。液体の状態から、牢屋もなくなった感じですね。

 

手をこすりあわせるとあったかくなりますね。ギザギザの物体同士がこすり合わされると、接触面の分子が激しくたたき合わされ、分子の熱運動を激しくなり、物体の温度が上昇します。このとき発生した熱を摩擦といいます。

 




著作『思考のプロセスについて~「考える」とは何をすることか~』

常識を疑うための参考にぜひお読みください!

思考のプロセスについて~「考える」とは何をすることか~

LINEで送る
Pocket

筋トレの常識を疑う




本を出版しています!詳細は画像をクリック!

LINE@

最新情報やお役立ち情報をお届けします!PCの方はクリックするとQRコードが表示されるので、スマートフォンでLINEアプリを開き、コードを読み取って追加してください!
友だち追加

Twitter(バナークリックでリンク)

大阪でパーソナルトレーナーをお探しならクリック

筋トレの常識を疑う




PAGETOP
Copyright © 筋トレの常識を疑え! All Rights Reserved.
Powered by WordPress & BizVektor Theme by Vektor,Inc. technology.