日本大百科全書(ニッポニカ) 「ジュール熱」の意味・わかりやすい解説
ジュール熱
じゅーるねつ
電気回路において、電気抵抗がRの抵抗体に電流Iが流れると、この抵抗体に単位時間にRI2の熱量が発生する。この事実は、ジュールによって実験的に初めてみいだされた(1840)ので、ジュールの法則とよばれることもある。また、このRI2という熱量のことをジュール熱という。Rの両端の電圧をVとすると、ジュール熱はRI2=VI=V2/Rとも書ける。Vをボルトで、Iをアンペアで表すと、毎秒当りのジュール熱は
VIボルト・アンペア/秒=VIワット
である。
ジュールは、この事実をみいだしたのち、仕事Wと熱量Qとの間の比例定数である熱の仕事当量J=W/Qの値を、いわゆる羽根車の実験で初めて決定した(1843)。この実験は、水槽の中に羽根車を置き、おもりの落下により羽根車を回転させる際の、水の温度の上昇量を測定するものである。彼がそのとき得た値は
J=4.19ジュール/カロリー
であった。今日においてはむしろジュール熱の測定によってJの値が精度よく決められており、
J=4.18605ジュール/カロリー
である。現在、家庭の電熱器から生産工場の大型の電気炉に至るまで、電力が熱として使われることが非常に多いが、すべてこれはジュール熱である。
[沢田正三]