ル・レーニュ計算機

レオミュール温度計とは何か?

レオミュール温度計は、1731年にフランスの物理学者・博物学者であるルネ・アントワーヌ・フェルショー・ド・レオミュールによって開発された歴史的な温度計の目盛りです。現代ではほとんど使われていませんが、18世紀から19世紀初頭にかけて、特にヨーロッパ大陸やロシアにおける初期の温度測定に重要な役割を果たしました。

レオミュール温度計では、水の凝固点を0 °Ré（または0 °Re）と定め、水の沸点を標準大気圧下で80 °Réと定義しています。これはセルシウス温度計のように凍結点と沸点の間を分割する考え方で、セルシウスが100分割しているのに対し、レオミュールは80分割しています。このため、レオミュール度の1単位はセルシウス度より大きくなります。

現在では、レオミュール温度計は歴史的あるいは専門的な用途に限られて使われていますが、歴史的データの解析、工学資料の確認、あるいは特定の学術研究においては、レオミュールの温度を現代の単位に変換する知識が役立ちます。

公式

レオミュール温度は他の温度単位と以下の関係で相互変換できます。$T_{Ré}$ はレオミュール度で表した温度とします。

レオミュールとセルシウス間の変換

$$T_{°C} = T_{Ré} \times \frac{5}{4}$$ $$T_{Ré} = T_{°C} \times \frac{4}{5}$$

80度のレオミュールが100度のセルシウスに対応するため、変換係数は$\frac{5}{4}$（1.25）です。

レオミュールと華氏間の変換

$$T_{°F} = T_{Ré} \times \frac{9}{4} + 32$$ $$T_{Ré} = (T_{°F} - 32) \times \frac{4}{9}$$

ここでは、水の氷結点が華氏32度であることを利用しています。

レオミュールとケルビン間の変換

$$T_{K} = T_{Ré} \times \frac{5}{4} + 273.15$$ $$T_{Ré} = (T_{K} - 273.15) \times \frac{4}{5}$$

ケルビンもセルシウスと同じ分割幅を使うため、レオミュールとケルビンの変換はセルシウスの場合と同様ですが、絶対零度分の補正が加わります。

例題計算

レオミュール温度計算機の使い方をいくつか実例で見てみましょう。

例1：20 °Réをセルシウスに変換

$$T_{°C} = 20 \times \frac{5}{4} = 25$$

つまり、20 °Ré = 25 °C です。

例2：20 °Réを華氏に変換

$$T_{°F} = 20 \times \frac{9}{4} + 32 = 45 + 32 = 77$$

よって、20 °Ré = 77 °F です。

例3：20 °Réをケルビンに変換

$$T_{K} = 20 \times \frac{5}{4} + 273.15 = 25 + 273.15 = 298.15$$

したがって、20 °Ré = 298.15 K となります。

レオミュール温度計の歴史

18世紀から19世紀初頭にかけて、レオミュール温度計はヨーロッパ、特にフランス、ドイツ、ロシアの一部で広く使用されました。レオミュール規格に従った温度計は、科学実験、砂糖精製などの料理工程、産業計測に使われていました。

かつてレオミュール温度計は華氏や当時の呼称であるセントグラード（セルシウス）と競合する温度計の一つでしたが、メートル法の普及に伴い、より単純に凍結点と沸点の間を100分割するセルシウス温度計が主流となり、レオミュール温度計は徐々に廃れていきました。

とはいえ、古いレシピや機械図面、歴史的気象記録には今もレオミュール単位が用いられていることがあります。

他の温度計目盛りとの関係

レオミュール温度計がほかの温度計とどのように対応するかを物理的な基準点で示すと以下の通りです。

この表からわかるように、レオミュール度の1単位はセルシウス度より大きく、水の凍結点と沸点の間がレオミュールでは80分割、セルシウスでは100分割になっているため、1 °Réは1.25 °Cに相当します。

よくある質問

40度レオミュールをセルシウス、華氏、ケルビンに変換するには？

標準の公式に従って計算します。

$$T_{°C} = 40 \times \frac{5}{4} = 50,$$ $$T_{°F} = 40 \times \frac{9}{4} + 32 = 90 + 32 = 122,$$ $$T_{K} = 40 \times \frac{5}{4} + 273.15 = 50 + 273.15 = 323.15.$$

したがって、40 °Ré = 50 °C = 122 °F = 323.15 K です。

絶対零度から100ケルビンは何度レオミュールか？

0 K = -273.15 °Cなので、まずセルシウス温度を求めます。

$$T_{°C} = 100 - 273.15 = -173.15,$$ $$T_{Ré} = -173.15 \times \frac{4}{5} = -138.52.$$

従って、100 K = -138.52 °Réです。

レオミュール温度計とセルシウス温度計の違いは？

最大の違いは水の凍結点と沸点間の分割数です。レオミュールは80分割、セルシウスは100分割なので、1 °Réは1.25 °Cに相当します。どちらも凍結点を0度としますが、沸点の数字はレオミュールで80、セルシウスでは100となります。

-10 °Cをレオミュールと華氏に変換すると？

$$T_{Ré} = -10 \times \frac{4}{5} = -8,$$ $$T_{°F} = (-10) \times \frac{9}{5} + 32 = -18 + 32 = 14.$$

よって、-10 °C = -8 °Ré = 14 °Fです。

レオミュール温度計はどのように動作したか？

古典的なレオミュール温度計は、水銀ではなくアルコールを温度計測液として使用していました。アルコールは、より広範囲で均一に膨張するため、0～80度の分割校正に適していました。