熱の仕事当量--高校時代の思い出

今でも時々思い出す。

高校生の時に物理の授業で大先生が熱の仕事当量について説明してくれた時の思い出。

クラスの皆に「１リットルの水の温度を１０℃ 上げるのに必要なエネルギーは１キログラムの物体を何メートル持ち上げたときの位置エネルギーに等しくなると思う？勘で良いぞ」とおっしゃられたので、クラスの皆は５メートルとか１０メートルとか多い人でも２００メートル位だったかな。

クラスの秀才が一生懸命計算していたけど、僕は即座に計算ができなくてくやしく思っていたんだ。

「佐藤はどうだ？勘でいいから言ってみな」と言われ、本当に勘でよければ富士山と同じくらいと答えたいところであったが、結局黙り込んでしまった。富士山は３７７６メートルだ。母親が再婚する前だから僕の名前はまだ佐藤だった。

コップの中の水の温度が１０℃上がるまでスプーンやフォークでかき混ぜる労力を考えれば、確実に数百メートル以上というのは分かっていたけど、勘を信じることができなかった。

秀才君が計算終って答えを言うと確かに僕の勘はクラスでは一番近い方だったろう。だから思ったとおりに言えばよかった。後悔したし、今でも悔しい思い出のままになっている。

今、自分で計算してみると４２７０メートルくらいか。

僕の記憶では「１℃上げるのに」だと思ったんだけど、それだと４２７メートルくらいになってしまう。だからきっと１０℃の記憶違いだったのだろう。

1 [g] の水の温度を 1 [℃] 上昇させるのに必要なエネルギーは 15 [℃] で 4.1855 [J] だそうだ。

1リットルつまり 1 [kg] の水なら 1000 [g] だから 4186 [J] ってところか。

位置エネルギーは mgh だから、質量が 1 [kg] の場合の高さを導き出すと、

1 [kg] × 9.8 [m/s²] × h [m] = 4186 [J]
h = 4186 / 9.8 = 427.1 [m]

これで 10 [℃] 上昇させるのであれば10倍になるのだから 4271 [m].

嗚呼、今でも自信が持てない。この計算本当に合っているのかしら？

同じような事が何度あっただろうか。もっと自信を持てたら良かったのにと何度思い出したことか。

「エアコンがどうやって部屋を暖めているか知っている人いるか？あれは熱を発生しているのとは違うぞ」という質問をされたときも皆首をかしげる中、「佐藤、どうだ？」って聞かれて、『冷蔵庫と同じですか？』って言いたかったのだけど、この時も黙ってしまった。つまり熱の移動ってことが言いたかったんだけど、今だとヒートポンプって表現が一般的になっているのかな。言えばよかった。

ヒートポンプを使うと、直接熱を発生させるよりも少ないエネルギーで加熱できるんだよ。だから電気ストーブよりもエアコンの方が電気代が安く済む。

高校１年生のときの数学の授業でも、今度は数学の大先生が黒板になにか碁盤のような図を書きながら説明をして、それで結局いくつになるかって質問をされたのだと思う。「誰かわかる人いるか～？他のクラスで一人だけ分かったのがいたけど」って言われた。

なんで分かったのかが思い出せないけど、確か１０２４か２０４８だったと思う。言えばよかった。おなじみの数字だね。

このときの問題を正確に思い出せないのが残念だ。本当に答えが１０２４か２０４８になる問題だったのだろうか？いったいなんの問題だったのだろう、どんな問題だったのだろう。

もし大きな声で言っていれば記憶に残ったかもしれないし、その後の数学の成績も良くなって行けたかもしれない。クラスの皆は僕が数学苦手だって知っていたから皆の僕へのイメージがずいぶん変わっただろうに。

残念な事ばかり思い出す。
今でも高校レベルの数学すら十分に理解できていないんだもの。悲しいわ。
悲しんでないで今からでもちゃんと勉強すればいいのよね。
でもそう思い続けて停滞したままだわ。