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物理単位

2007/04/15 15:27

１リットルとccはなにを基準に決めた単位なのですか？１リットル＝１０００ccですが、実は１リットル＞１０００ccというのはなぜですか？リットルは温度が関係する（＝体積が関係する）と聞いたのですが、関係するからどうなるのですか？教えてください。

tma--
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物理学
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sirokuma9
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2007/05/06 19:59 回答No.3

えー質問を見る限り、私の想像を逞しくして推測すると【実は１リットル＞１０００ccというのはなぜですか？】このご質問に関しては恐らく【１キログラム＞１リットル（1000cc）というのは何故ですか？】と質問したかったんじゃないかと思います先ずはリットルとccの関係についてご説明します。リットル・ccの単位は共に容積を表す単位であり、その定義は１リットルとは各辺10分の1メートル（10センチ）となる立方体の容積である事を表し１ccとは各辺100分の1メートル（1センチ）となる立方体の容積を表しています。即ち１リットルと1000ccの関係を式にすると１リットル→1×0.1m×0.1m×0.1m＝0.001m3（立方メートル） 1000cc→1000×0.01m×0.01m×0.01m＝0.001m3（立方メートル）となり、＜１リットル＝1000cc＞が成り立ち、全くの等価となります。次にキログラムとリットルとの関係について説明します。 200年以上も前の昔、フランスでキログラムという質量の単位を当初、水の密度が一番大きくなる（言い換えれば水の比重が最も大きくなる）水温が４度であり、１リットルの容積に入る純水の質量を、１キログラムと定義すべくキログラム原器が製作されていました。つまり当初は、 1キログラム＝1リットルの容積に入る水の質量（水＝水温４度の純水）としたかったのです。　しかしながら完成したキログラム原器は、１リットルで４度の純水の水の質量よりほんの僅かに重くなって完成したのです。どれくらいの誤差かと言うと１キログラム原器＝水温４度の純水1.000.028リットルであり、当初の予定より100万分の28程度重さが増えてしまったのですが、そのほんの僅かに重くなった状態で、キログラムの質量が確定してしまいました。当時の科学技術の水準ではこのぐらいの精度が限界なのです。つまり４度の純水1リットルの水の質量が丁度1キログラムではなくなり 1リットル（水温４度の純水）＝0.999972キログラムとなり、厳密には 1キログラム＞1リットル（＝1000cc、水温４度の純水）の図式が成り立つ訳です。勝手な推測でここまで解説してしまいましたが、そんな事を聞いている訳ではなかったら申し訳ないです。

noname#40706

2007/04/15 18:09 回答No.2

これは、なかなかややこしい、歴史的な経過があることがらです。もともと１リットル　とは　１デシメートル立方、つまり一辺が１０ｃｍの立方体と定義されました。ここまでは何の問題はない。ここからややこしいのですが、この体積は、身近な物質「水」の重さに換算すると１ｋｇですから、１リットルは「４°Ｃ、１ｋｇの水の体積」であるとも定義されたのです。そもそも１ｋｇ　という質量の単位は、水１リットルの重さがわかりやすいだろうということで決まったものです。そしてこの重さに対応する金属（白金イリジウムでしたっけ、）のかたまりがキログラム原器です。ところが、改めて詳しく測ってみたら、１リットルの体積の水の重さがぴったり１ｋｇではなかったのです。詳しい経緯は下のサイトをみてください。いろいろややこしいことがあったけれど現在では、結局　１リットルは一辺１０ｃｍであるという定義に戻され、精確な測定値が必要な場合には１リットルという言葉をなるべく使わないように、ということに落ち着いたようです。こういう経過は、長さの１メートルの定義にも似ているところがあります。もともと「１メートル」とは地球の北極と赤道の距離の１０００万分の１と定義され、メートル原器が作られました。ところが、あとで精確に測定し直したらそうではなかった。だけどいったん作ったメートル原器をボツにするわけには行かない、だから、北極と赤道までの距離はぴったり１００００ｋｍではないのです。追記ｃｃ　は　ｃｕｂｉｃ　ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒです。　英語　もとはフランス語（？）ですかね。ｃｕｂｉｃ　の　キューブ　は　立体　という意味です。昔流行したルービックキューブ　とか、料理で使う　固形スープ　をキューブ　という、などで日本語としても使われてますね。