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レオミュール温度目盛:定義、歴史、換算と用途

レオミュール温度目盛の概要。定義と起源、仕組み、歴史的発展、温度換算、用途、そして大部分で他の目盛に取って代わられた理由を解説する。

概要

レオミュール温度目盛は、水の凝固点を0度、沸点を80度とし、その間隔を80等分する歴史的な温度目盛である。1731年にこの体系を導入したフランスの博物学者・物理学者、ルネ=アントワーヌ・フェルショー・ド・レオミュールの名に由来する。単位は一般に「レオミュール度」と表記され、記号は°Ré、場合によってはRéまたはrである。温度測定の一般的な背景については、測定を参照。

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定義と基本的性質

レオミュールは当初、二つの固定基準点、すなわち氷の融点と標準大気圧における水の沸点を目盛の基準とした。融点を0 °Ré、沸点を80 °Réと定めたため、レオミュール1度はこの二つの状態間の温度差の80分の1に等しい。基本となる物理的基準は氷の融解と水の沸騰であり、それぞれ融点、沸点、に関係する。ただし、正確な沸点は周囲の圧力に左右される。

目盛の実現方法

レオミュールが最初に用いた温度計では、作動液としてスピリット、すなわちエタノールが使われた。エタノールは加熱による膨張が大きく、小さな温度変化にも目に見える応答を示すため、多くの初期の計器製作者に好まれた。レオミュールが使用した液体は技術史においてエタノールとして記述されている。当時の計器は一般に温度計と呼ばれる。やがて製作者たちは、他の液体、特に水銀のほうが実用温度域でより再現性が高く、直線的な示度を与えることを見いだした。水銀は後年の実験および評価でも論じられている(水銀)。

歴史と科学的評価

レオミュールの提案後、この目盛は18世紀から19世紀にかけてヨーロッパの一部で広く用いられた。熱および熱的挙動をめぐる科学的議論は、温度計液と各種目盛の比較を促した。当時の熱とカロリックに関する理論は、同時代の文献で扱われている(熱の理論)。影響力のある研究の一つとして、ジャン=アンドレ・ドリュックは異なる温度計液とその信頼性を調べた。ドリュックは混合実験などの実験を行い、測定温度が加法的に振る舞うかを検証した。例えば、異なる温度にある等しい質量の水を二つ混ぜる場合、得られる温度は元の温度の算術平均となるべきである。こうした試験において、ドリュックの研究は、スピリット封入計器よりも水銀温度計のほうが一貫性が高く直線的な示度を示すという見方を支持した。

他の温度目盛との換算・比較

水の凝固点から沸点までのレオミュール目盛の間隔は80度であり、同じ二点の間隔を100度とする摂氏温度目盛への換算は容易である。摂氏温度は「摂氏度=1.25×レオミュール度」、逆にレオミュール度は「レオミュール度=0.8×摂氏度」で求められる。華氏温度への換算には「華氏度=2.25×レオミュール度+32」という関係を用いる。これらの関係は、固定点について同一の基準圧力を用いることを前提とする。

用途、衰退と遺産

レオミュール温度目盛は、その時代には気象学、工業分野、家庭用の温度測定を含む科学的・実用的な目的で広く使われた。精密計器が改良され、国際的な標準が整備されるにつれ、メートル法に基づく摂氏温度目盛と絶対温度目盛であるケルビンが主流となった。水銀温度計と十進法に基づく温度目盛には実用上の利点があり、19世紀から20世紀にかけて、ほとんどの国は公的用途でレオミュール目盛を段階的に廃止した。それでも、この目盛は歴史的文書、古いレシピ、技術文献の一部に残り、科学技術史の研究で出会うことがある。歴史的な計器と測定実務については、初期の温度測定に関する一般的文献(測定)や計器設計(温度計)を参照。

主な相違点と実用上の留意事項

  • 液体の選択:レオミュールが用いたスピリット温度計は速やかに応答するが、温度の極端な範囲では膨張が非線形となる。後には、直線性の点で水銀が好まれた(水銀)。
  • 固定点への依存:この目盛は、水の沸騰のように圧力の影響を受ける現象に依存する。そのため精密な表記には基準圧力の明示が必要である(、沸点)。
  • 名称:レオミュールの時代以後に作られた温度計の多くは、氷点と蒸気点の間を80等分していたものの、異なる液体を用いていた。このような計器は名称を共有するが、当初の液体設計とは同一ではない(エタノール水銀)。

今日、レオミュール温度目盛は主として歴史的関心の対象であり、古い科学文献やレシピを解釈するうえで実用的な意味を持つ。温度目盛とその発展については、温度測定と熱の一般史を扱う入門資料(熱の理論測定)を参照。レオミュールや歴史的計器を個別に扱う議論については、専門的な博物館目録および科学機器史(実験、平均)を参照されたい。

関連項目

著者

AlegsaOnline.com レオミュール温度目盛:定義、歴史、換算と用途

URL: https://ja.alegsaonline.com/art/81510

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