💡 ヒント：ジュールの実験（熱の仕事当量）

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

ジュールはおもりの落下で水中の羽根車を回し、水の温度上昇を測定した。これにより「仕事」と「熱」が同じエネルギーの形態であることを示しました。

1 cal の熱量が約 4.2 J の仕事に対応する――この変換係数を熱の仕事当量と呼びます。現在は熱量も仕事も同じ単位（J）で統一されています。

✏️ 求めるもの

おもりの落下による仕事 \(W = mgh\) が水の温度上昇という形の熱量に変換される過程を式で表す。1 cal が何 J に相当するかが「熱の仕事当量」です。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 仕事を計算：\(W = mgh\) でおもりがした仕事を求める
  2. 仕事 → 温度上昇：水の比熱を使って \(\Delta T\) を求める
  3. 熱量との対応：\(W\)〔J〕と \(Q\)〔cal〕の比が熱の仕事当量
注意

現在の高校物理では熱量も仕事も同じ単位（J）で統一されているので、熱の仕事当量を意識する場面は限定的。歴史的経緯として「熱がエネルギーの一形態であることが確立された」ことを押さえる問題です。