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比エネルギー

索引 比エネルギー

比エネルギー(Specific energy)は、質量当たりのエネルギーとして定義される。例えば、物質に貯蔵された熱量や内部エネルギー、エンタルピー、ギブス自由エネルギー、ヘルムホルツ自由エネルギー等の熱力学的特性の定量に用いられる。また、物体の運動エネルギーや位置エネルギーにも用いられる。エネルギーや質量は示量性であるが、比エネルギーは示強性である。 比エネルギーのSI単位系は、J/kgであるが、特に食物に関してはCal/kgやkcal/kg、工学の分野ではヤード・ポンド法のBTU/kg等の単位も用いられることがある 。放射の形で体組織に吸収されたエネルギーについては、特にグレイやシーベルトという単位を用いる。 比エネルギーの概念は、化学におけるモルエネルギー(物質のモル当たりのエネルギー)と関連するが、別のものである。物質が決まったモル質量を持っていたとしても、モルは無次元単位であるためである。そのため、モルエンタルピーのようなモル量の定量には、J/molやkcal/mol等の単位を用いる 。 3.6で割ることで、MJ/kgの単位をkWh/kgの単位に変換することができる。熱力学の法則が示すように、抽出される利用可能エネルギーは、常に貯蔵エネルギーよりも小さくなる。.

32 関係: 二酸化炭素位置エネルギーモルヤード・ポンド法パワーウェイトレシオアルコールエネルギーエネルギー密度エネルギー・運動量密度エンタルピーグレイ (単位)シーベルトタンパク質内部エネルギー国際単位系示量性と示強性糖アルコール炭水化物生理的熱量熱力学熱量物質運動エネルギー食物繊維質量脂質重力自由エネルギー酸素英熱量電力密度

二酸化炭素

二酸化炭素(にさんかたんそ、carbon dioxide)は、化学式が CO2 と表される無機化合物である。化学式から「シーオーツー」と呼ばれる事もある。 地球上で最も代表的な炭素の酸化物であり、炭素単体や有機化合物の燃焼によって容易に生じる。気体は炭酸ガス、固体はドライアイス、液体は液体二酸化炭素、水溶液は炭酸・炭酸水と呼ばれる。 多方面の産業で幅広く使われる(後述)。日本では高圧ガス保安法容器保安規則第十条により、二酸化炭素(液化炭酸ガス)の容器(ボンベ)の色は緑色と定められている。 温室効果ガスの排出量を示すための換算指標でもあり、メタンや亜酸化窒素、フロンガスなどが変換される。日本では2014年度で13.6億トンが総排出量として算出された。.

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位置エネルギー

位置エネルギー(いちエネルギー)とは、物体が「ある位置」にあることで物体にたくわえられるエネルギーのこと。力学でのポテンシャルエネルギー(ポテンシャルエナジー、英:potential energy)と同義であり、主に教育の分野でエネルギーの概念を「高さ」や「バネの伸び」などと結び付けて説明するために導入される用語である。 位置エネルギーが高い状態ほど、不安定で、動き出そうとする性質を秘めているといえる。力との関係や数学的な詳細についてはポテンシャルに回し、この項目では具体的な例を挙げて説明する。.

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モル

モル(mole, Mol, 記号: mol)は国際単位系 (SI) における物質量の単位である。SI基本単位の一つである。 名前はドイツ語の(英語では 。ともに 「分子」 の意)に由来する。モルを表す記号 mol はドイツ人の化学者ヴィルヘルム・オストヴァルトによって導入された。.

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ヤード・ポンド法

ヤード・ポンド法(ヤード・ポンドほう)とは、アメリカ合衆国を中心に使用されている単位系である。世界の国々の中で、メートル法(又は国際単位系)を用いずに、ヤードポンド法を用いている国は、2014年現在では特にアメリカ合衆国米国は、1893年のメンデンホール指令以降、法的にはメートル法の国である。ただ、他国と異なりヤードポンド法を禁止してこなかったために、日常生活においては未だにヤードポンド法が主流である。 のほかは、ミャンマー、リベリアのみである。ただし、リベリアでは民間主導でメートル法への移行が行われ、今日ではヤード・ポンド法はほとんど使用されていない。ミャンマーでも、2013年に、メートル法への移行を準備していると宣言された。 日本では少数の例外(後述)を除き、計量法の第8条第1項により「取引又は証明」に使用することが禁止されている。.

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パワーウェイトレシオ

パワーウェイトレシオ(重量出力比、馬力重量、出力毎重量。英語では Power-weight ratio または Weight-to-power ratio、関連: Power-to-weight ratio.)とは、重量を出力で除した商であり、自動車などの加速能力に関わる指標として用いられる数値である。主に、四輪車やオートバイ、船舶、航空機などの輸送機械の性能について、あるいはエンジン単体の素性を表すためにも用いられる。.

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アルコール

アルコールの構造。炭素原子は他の炭素原子、または水素原子に結合する。 化学においてのアルコール(alcohol)とは、炭化水素の水素原子をヒドロキシ基 (-OH) で置き換えた物質の総称である。芳香環の水素原子を置換したものはフェノール類と呼ばれ、アルコールと区別される。 最初に「アルコール」として認識された物質はエタノール(酒精)である。この歴史的経緯により、一般的には単に「アルコール」と言えば、エタノールを指す。.

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エネルギー

ネルギー(、)とは、.

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エネルギー密度

ネルギー密度(エネルギーみつど、energy density)は、系や空間に保存された単位体積あたりのエネルギーの量で、主に を使って表される。静止質量による静止エネルギーのような利用できないエネルギーを除いた有用な或いは抽出可能なエネルギーで測定される。宇宙論や一般相対論などでは、エネルギー密度はエネルギー・運動量テンソルに対応すると考えられている。エネルギー密度は圧力と同じ次元を持っており、圧力は系における単位体積あたりのエンタルピーを測定したものであるとも言える。.

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エネルギー・運動量密度

ネルギー・運動量密度(エネルギー・うんどうりょうみつど)とは、物理学、特に場の理論において、単位時間・単位面積・単位体積当たりのエネルギー・運動量及びその移動量のことを指す。.

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エンタルピー

ンタルピー()とは、熱力学における示量性状態量のひとつである。熱含量()とも。エンタルピーはエネルギーの次元をもち、物質の発熱・吸熱挙動にかかわる状態量である。等圧条件下にある系が発熱して外部に熱を出すとエンタルピーが下がり、吸熱して外部より熱を受け取るとエンタルピーが上がる。 名称が似ているエントロピー()とは全く異なる物理量である。.

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グレイ (単位)

レイ (gray、記号:Gy) とは、放射線によって人体をはじめとした物体に与えられたエネルギーを表す単位を言う。吸収線量1992年(平成4年)11月18日政令第357号「計量単位令」またはカーマの単位として主に用いられる。 医療の現場における被治療者の被曝線量を表す臓器吸収線量の単位などに用いられる。.

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シーベルト

ーベルト(sievert、、、記号:Sv)とは、生体の被曝による生物学的影響の大きさ(線量当量1992年(平成4年)11月18日政令第357号「計量単位令」、dose equivalence・等価線量、equivalent dose)を表す単位である。SI単位の一つである。 単位として Sv は大きすぎるため、mSv(ミリシーベルト、10-3Sv)やμSv(マイクロシーベルト、10-6Sv)などが用いられる。.

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タンパク質

ミオグロビンの3D構造。αヘリックスをカラー化している。このタンパク質はX線回折によって初めてその構造が解明された。 タンパク質(タンパクしつ、蛋白質、 、 )とは、20種類存在するL-アミノ酸が鎖状に多数連結(重合)してできた高分子化合物であり、生物の重要な構成成分のひとつである生化学辞典第2版、p.810 【タンパク質】。 構成するアミノ酸の数や種類、また結合の順序によって種類が異なり、分子量約4000前後のものから、数千万から億単位になるウイルスタンパク質まで多種類が存在する。連結したアミノ酸の個数が少ない場合にはペプチドと言い、これが直線状に連なったものはポリペプチドと呼ばれる武村(2011)、p.24-33、第一章 たんぱく質の性質、第二節 肉を食べることの意味ことが多いが、名称の使い分けを決める明確なアミノ酸の個数が決まっているわけではないようである。 タンパク質は、炭水化物、脂質とともに三大栄養素と呼ばれ、英語の各々の頭文字を取って「PFC」とも呼ばれる。タンパク質は身体をつくる役割も果たしている『見てわかる!栄養の図解事典』。.

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内部エネルギー

内部エネルギー(ないぶエネルギー、)は、系の熱力学的な状態を表現する、エネルギーの次元をもつ示量性状態量の一つである。系が全体として持っている力学的エネルギー(運動エネルギーと位置エネルギー)に対する用語として、内部エネルギーと呼ばれる。 記号は や で表されることが多い。.

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国際単位系

国際単位系(こくさいたんいけい、Système International d'unités、International System of Units、略称:SI)とは、メートル法の後継として国際的に定めた単位系である。略称の SI はフランス語に由来するが、これはメートル法がフランスの発案によるという歴史的経緯による。SI は国際単位系の略称であるため「SI 単位系」というのは誤り。(「SI 単位」は国際単位系の単位という意味で正しい。) なお以下の記述や表(番号を含む。)などは国際単位系の国際文書第 8 版日本語版による。 国際単位系 (SI) は、メートル条約に基づきメートル法のなかで広く使用されていたMKS単位系(長さの単位にメートル m、質量の単位にキログラム kg、時間の単位に秒 s を用い、この 3 つの単位の組み合わせでいろいろな量の単位を表現していたもの)を拡張したもので、1954年の第10回国際度量衡総会 (CGPM) で採択された。 現在では、世界のほとんどの国で合法的に使用でき、多くの国で使用することが義務づけられている。しかしアメリカなど一部の国では、それまで使用していた単位系の単位を使用することも認められている。 日本は、1885年(明治18年)にメートル条約に加入、1891年(明治24年)施行の度量衡法で尺貫法と併用することになり、1951年(昭和26年)施行の計量法で一部の例外を除きメートル法の使用が義務付けられた。 1991年(平成3年)には日本工業規格 (JIS) が完全に国際単位系準拠となり、JIS Z 8203「国際単位系 (SI) 及びその使い方」が規定された。 なお、国際単位系 (SI) はメートル法が発展したものであるが、メートル法系の単位系の亜流として「工学単位系(重力単位系)」「CGS単位系」などがあり、これらを区別する必要がある。 SI単位と非SI単位の分類.

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示量性と示強性

量性 (しりょうせい、) と示強性(しきょうせい、)は状態量の性質の一つである。 示量性を持つか示強性を持つかにより、状態量すなわち状態変数は示量変数 (extensive variable) と示強変数 (intensive variable) の2種類に分けられる。 遠山啓『量とはなにか〈I〉内包量・外延量』 太郎次郎社〈遠山啓著作集 数学教育論シリーズ〉、1978年。-->.

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糖アルコール

糖アルコール(とうアルコール、sugar alcohol)は、アルドースやケトースのカルボニル基が還元されて生成する糖の一種である。広義にはポリヒドロキシシクロアルカンであるシクリトール (cyclitol) も含む。また、アルドースの還元によって生じた糖アルコールは特にアルジトールという。 甘味があるものが多く、小腸から体内への吸収が悪くカロリーになりにくいため、低カロリー甘味料として用いられるものがある。また口内細菌による酸への代謝がされにくいため、虫歯になりにくい甘味料という効能がうたわれているものもある。長鎖脂肪酸のエステルの中には乳化剤として使用されるものがある。加熱しても褐色化やキャラメル化が起こらない。.

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炭水化物

物製品は炭水化物を多く含んでいる。 炭水化物(たんすいかぶつ、carbohydrates、Kohlenhydrate)または糖質(とうしつ、glucides、saccharides)は、単糖を構成成分とする有機化合物の総称である。非常に多様な種類があり、天然に存在する有機化合物の中で量が最も多い。有機栄養素のうち炭水化物、たんぱく質、脂肪は、多くの生物種で栄養素であり、「三大栄養素」とも呼ばれている。 栄養学上は炭水化物は糖質と食物繊維の総称として扱われており、消化酵素では分解できずエネルギー源にはなりにくい食物繊維を除いたものを糖質と呼んでいる。三大栄養素のひとつとして炭水化物の語を用いるときは、主に糖質を指す。 炭水化物の多くは分子式が CHO で表され、Cm(H2O)n と表すと炭素に水が結合した物質のように見えるため炭水化物と呼ばれ、かつては含水炭素とも呼ばれた生化学辞典第2版、p.908 【糖質】。 後に定義は拡大し、炭水化物は糖およびその誘導体や縮合体の総称となり、分子式 CmH2nOn で表されない炭水化物もある。そのような例としてデオキシリボース C5H10O4 、ポリアルコール、ケトン、酸などが挙げられる。また、分子式が CmH2nOn ではあっても、ホルムアルデヒド (CH2O, m.

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生理的熱量

生理的熱量(せいりてきねつりょう、別名生理的エネルギー値、生理的エネルギー量、代謝熱量、代謝エネルギー量)とは、生物の活動に伴って吸収消費される熱量(エネルギー)のことを言う。主に摂取する食物から得られる栄養学的熱量や、運動や代謝によって消費されるエネルギーについて用いられる。 なお、日本では、生理的熱量に用いられる単位「カロリー」が、生理的熱量を表す名詞として一般的に通用している。(例・低カロリー食、カロリー制限など).

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熱力学

熱力学(ねつりきがく、thermodynamics)は、物理学の一分野で、熱や物質の輸送現象やそれに伴う力学的な仕事についてを、系の巨視的性質から扱う学問。アボガドロ定数個程度の分子から成る物質の巨視的な性質を巨視的な物理量(エネルギー、温度、エントロピー、圧力、体積、物質量または分子数、化学ポテンシャルなど)を用いて記述する。 熱力学には大きく分けて「平衡系の熱力学」と「非平衡系の熱力学」がある。「非平衡系の熱力学」はまだ、限られた状況でしか成り立たないような理論しかできていないので、単に「熱力学」と言えば、普通は「平衡系の熱力学」のことを指す。両者を区別する場合、平衡系の熱力学を平衡熱力学、非平衡系の熱力学を非平衡熱力学 と呼ぶ。 ここでいう平衡 とは熱力学的平衡、つまり熱平衡、力学的平衡、化学平衡の三者を意味し、系の熱力学的(巨視的)状態量が変化しない状態を意味する。 平衡熱力学は(すなわち通常の熱力学は)、系の平衡状態とそれぞれの平衡状態を結ぶ過程とによって特徴付ける。平衡熱力学において扱う過程は、その始状態と終状態が平衡状態であるということを除いて、系の状態に制限を与えない。 熱力学と関係の深い物理学の分野として統計力学がある。統計力学は熱力学を古典力学や量子力学の立場から説明する試みであり、熱力学と統計力学は体系としては独立している。しかしながら、系の平衡状態を統計力学的に記述し、系の状態の遷移については熱力学によって記述するといったように、一つの現象や定理に対して両者の結果を援用している 。しかしながら、アインシュタインはこの手法を否定している。.

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熱量

熱量(ねつりょう)とは、物体間を伝わる熱や、燃料や食品の持つ熱を、比較したり数値で測ったりできるもの(=量)として捉えたもの。 単位はジュール(栄養学関係ではカロリー)が使われる。.

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物質

物質(ぶっしつ)は、.

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運動エネルギー

運動エネルギー(うんどうエネルギー、)は、物体の運動に伴うエネルギーである。物体の速度を変化させる際に必要な仕事である。英語の は、「運動」を意味するギリシア語の (kinesis)に由来する。この用語は1850年頃ウィリアム・トムソンによって初めて用いられた。.

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食物繊維

食物繊維(しょくもつせんい)とは、人の消化酵素によって消化されない、食物に含まれている難消化性成分の総称である。その多くは植物性、藻類性、菌類性食物の細胞壁を構成する成分であるが、植物の貯蔵炭水化物の中にはグルコマンナンやイヌリンの様に栄養学的には食物繊維としてふるまうものも少なくない。化学的には炭水化物のうちの多糖類であることが多い。.

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質量

質量(しつりょう、massa、μᾶζα、Masse、mass)とは、物体の動かしにくさの度合いを表す量のこと。.

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脂質

代表的な脂質であるトリアシルグリセロールの構造。脂肪酸とグリセリンがエステル結合した構造をもつ。 脂質(ししつ、lipid, lipide)は、生物から単離される水に溶けない物質を総称したものである。特定の化学的、構造的性質ではなく、溶解度によって定義される。 ただし、この定義では現在では数多くの例外が存在し、十分な条件とは言えない。現在の生化学的定義では「長鎖脂肪酸あるいは炭化水素鎖を持つ生物体内に存在あるいは生物由来の分子」となる。.

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重力

重力(じゅうりょく)とは、.

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自由エネルギー

自由エネルギー(じゆうエネルギー、)とは、熱力学における状態量の1つであり、化学変化を含めた熱力学的系の等温過程において、系の最大仕事(潜在的な仕事能力)、自発的変化の方向、平衡条件などを表す指標となるChang『生命科学系のための物理化学』 pp.63-65アトキンス『物理化学(上)』 pp.120-125。 自由エネルギーは1882年にヘルマン・フォン・ヘルムホルツが提唱した熱力学上の概念で、呼称は彼の命名による。一方、等温等圧過程の自由エネルギーと化学ポテンシャルとの研究はウィラード・ギブズにより理論展開された。 等温等積過程の自由エネルギーはヘルムホルツの自由エネルギー()と呼ばれ、等温等圧過程の自由エネルギーはギブズの自由エネルギー()と呼びわけられる。ヘルムホルツ自由エネルギーは F で表記され、ギブズ自由エネルギーは G で表記されることが多い。両者の間には G.

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酸素

酸素(さんそ、oxygen)は原子番号8、原子量16.00の非金属元素である。元素記号は O。周期表では第16族元素(カルコゲン)および第2周期元素に属し、電気陰性度が大きいため反応性に富み、他のほとんどの元素と化合物(特に酸化物)を作る。標準状態では2個の酸素原子が二重結合した無味無臭無色透明の二原子分子である酸素分子 O として存在する。宇宙では水素、ヘリウムに次いで3番目に多くの質量を占めEmsley (2001).

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英熱量

英熱量(えいねつりょう、Btu,BTU; British thermal unit)は、ヤード・ポンド法のエネルギー・仕事・熱量の単位である。英国熱量単位(えいこくねつりょうたんい)、英式熱量単位などともいう。日本の計量法(計量単位令)では「英熱量」の名称を採用している。.

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電力密度

電力密度(でんりょくみつど、英:Specific power)は、単位面積あたり、もしくは単位体積、単位重量あたりの電力のことである。様々な分野で様々な用法がある。ここでは次元ごとに項目を分けて解説していく。.

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水面から跳ね返っていく水滴 海水 水(みず)とは、化学式 HO で表される、水素と酸素の化合物である広辞苑 第五版 p. 2551 【水】。特に湯と対比して用いられ、温度が低く、かつ凝固して氷にはなっていないものをいう。また、液状のもの全般を指すエンジンの「冷却水」など水以外の物質が多く含まれているものも水と呼ばれる場合がある。日本語以外でも、しばしば液体全般を指している。例えば、フランス語ではeau de vie(オー・ドゥ・ヴィ=命の水)がブランデー類を指すなど、eau(水)はしばしば液体全般を指している。そうした用法は、様々な言語でかなり一般的である。。 この項目では、HO の意味での水を中心としながら、幅広い意味の水について解説する。.

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出力密度

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