【書類名】 【明細書】
【発明の名称】 熱二
【特許請求の範囲】
【請求項１】 熱は原子や分子に光子が付加し回転することによってできる。例えば亜鉛の場合、亜鉛1分子に4.8×1012個の光子が付加し回転し、100Kの熱ができる。亜鉛1分子に更に6×1012個の光子が付加し回転して、200K度となる。亜鉛1分子に更に6.36×1012個の光子が付加し回転し、298.15Kとなる。熱は原子や分子に光子が付加し回転することによってできる。
【請求項2】 分子に光子が付加するのは原子の引力による。そして付加した光子が回転する事によって新しく引力ができる。新しくできた引力によって更にたくさんの光子が引き付けられ付加する。付加したたくさんの光子は又新しく引力を作る。そして、更に以前よりたくさんの光子を引き付け付加する。モル熱容量は温度が高く成る程大きくなるのはこのためである。
【請求項3】 膨張率は温度が高くなる程大きくなるのは、温度が高くなる程モル熱容量が大きくなり、たくさんの光子を付加させ、その光子は分子の周りを回転しているからである。光子が付加された分だけ光子の回転容積は増える。膨張とは光子の回転容積の増加である。温度が高く成る程モル熱容量が増し、光子量が増加し、増加した光子は回転するから、光子の回転容積は増加する。それが熱膨張である。
【請求項４】 液体とは固体に1分子の光子量の約10ー11倍の光子が付加し回転しているものである。気体とは液体に1分子の光子量の約10ー11倍の光子が付加し回転しているものである。
【請求項5】 光子が付加し分子の周囲を回転することによって、体積は増加し、分子の比重は軽くなる。原子の中央にある陽子、中間子、中性子の光子の回転体は高密度であるので重い。そして分子の周囲に付加した光子の回転体は1分子の約10ー11倍であるので軽い。それで、熱膨張も加わり、全体として分子の光子密度が低くなるので軽くなる。固体、液体、気体の密度は光子の密度である。熱膨張が大きい物ほど光子の密度は低くなり軽くなる。
【請求項６】 固体の体膨張が線膨張の3倍であるのは光子が球体で回転しているからである。分子の半径をAとし、固体の線膨張率をBとする。
ある固体の分子が１K上昇すると、その体積は(4/3)π{A×(1＋B)}3÷(4/3)πA3=1+3B+3B2+B3（倍）１+3B+3B2+B3倍です。しかしBは10ー6が単位ですからB2とB3は省略できます。それで体積は線膨張の3倍となります。体膨張率は線膨張率の3倍となります。
【請求項7】 温度を1K上昇するということは個体の場合は、1分子に6.25×1010個の光子が付加する事です。気体の場合は、1分子に2×1010個の光子が付加する事です。
【請求項8】 固体定数とは個体１モルを１K上昇させるための仕事量を得るために必要な光子量である。液体定数とは液体１モルを１K上昇させるための仕事量を得るために必要な光子量である。固体には固体の仕事がある。
それは固体の半径で決まる。
固体１分子の半径をｒ1
液体１分子の半径をｒ2 気体１分子の半径をｒ3とする。
固体に付加した光子の仕事＝２πr1×光速
液体に付加した光子の仕事＝2πｒ2×光速
気体に付加した光子の仕事＝2πｒ3×光速
これらの仕事に１分子当り１K温度を上昇させるためには固体では25÷(６×1023)×1.5×1033個の光子量が必要であり、気体では8.3÷(6×1023)×1.5×1033個の光子量が必要であるということです。
【請求項9】 液体定数は14.4Jである。A＝液体定数とする。
上記の式より、１分子当り１K上昇させるために必要な仕事量は同じであるから、
2πr1×光速×25÷(6×1023)×1.5×1033=2πr2×光速×A÷(6×1023)×1.5×1033=2πr3×光速×8.3÷(６×1023)×1.5×1033 A=14.4
液体定数は14.4である。
【請求項10】 固体の分子の半径：液体の分子の半径：気体の分子の半径は１：1.735：3である。
上記の式よりｒ1：ｒ2：ｒ3=1：1.735：3
従って、固体の分子の半径：液体の分子の半径：気体の分子の半径は1：1.735：3である。体積の比は１：3：27である。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱がどのようなものであるかに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、熱は陽子、原子、分子、電子の運動によってできると考えられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は次の課題を解決しようとするものである。
１、熱とは何か。１、どうして高温に成る程モル熱容量は大きくなるのか。１、どうして高温に成る程膨張率は大きくなるのか。熱膨張とはどのようなことか。1、固体、液体、気体、とはどのような状態であるのか。１、固体は重く、気体が軽いのはどうしてか。１、どうして固体の体膨張率は線膨張率の3倍なのか。１、１分子を１K上昇させるため個体ではどれだけの光子量が必要か。気体ではどれだけの光子量が必要か。１、固体定数とは何か。気体定数とは何か。１、液体定数はどれほどか。１、固体１分子の半径：液体１分子の半径：気体１分子の半径はどれ位か。体積はどれ位か。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明者は平成１４年6月１日及び6月28日に提出した、素粒子六及び素粒子の引力と引力の単位、算出方法を使用する。平成１４年１月１７日提出した、熱と重複する事がある。
【０００５】
【発明の実施形態】
１、熱とは何であるか。
熱とは光子が原子や分子の周囲を回転することによってできる。
例えば、亜鉛分子の周囲を4.8×1012個の光子が回転することによって100Kの熱はできる。それは次のように計算できる。
亜鉛のモル熱容量は
100Kでは19.33J/Kmol 200Kでは23.98J/Kmol 298.15Kでは25.48J/Kmol
400Kでは26.4J/Kmol 600Kでは28.4J/Kmol です。
それで亜鉛100Kの時は1分子に19.33÷(6×1023)×100(J)の光子が付加しています。光子１個は6.67×10ー34Jですので、
19.33÷(6×1023)×100÷(6.67×10ー34)=4.8×1012 （個）
4.8×1012個の光子が回転しています。
4.8×1012個の光子が回転して100Kの熱を作っています。
亜鉛200Kの時は、1分子に23.98÷(６×1023)×(200−100)(J)の光子が付加します。この光子の数は
23.98÷(6×1023)×(200−100)÷(6.67×10ー34)=6×1012（個）
6×1012個の光子が新しく付加されました。
合計で 4.8×1012+6×1012=10.8×1012（個） 10.8×1012個です。
10.8×1012個の光子の回転で200Kの熱を作っています。
このように計算しますと、
298.15Kの時、新しく付加した光子の数は6.36×1012個です。
合計で4.8×1012+6×1012+6.36×1012=17.16×1012（個） 17.16×1012個です。
17.16×1012個の光子が回転して298.15Kの熱を作っています。
400Kの時、新しく付加した光子の数は6.6×1012個です。
合計で 23.76個の光子が回転して400Kの熱を作っています。
600Kの時、新しく付加した光子の数は14.2×1012個です。
合計で37.96×1012個の光子が回転して600Kの熱を作っています。
このように、光子が分子の周囲を回転することによって熱はできます。
１、 どうして高温に成る程モル熱容量は大きいのか。
それは光子の回転によって引力が発生するからである。
新しく光子が付加されることによって、光子量が多くなり、新しく引力ができるからである。
例えば、亜鉛の場合
100Kで4.8×1012個の光子が回転している。
この光子が作る引力は、光子１個で2.47×10ー61Nの引力を発生させるから、4.8×1012個の光子でできる引力は
4.8×1012×2.47×10-61=11.856×10ー49(N) 1.19×10ー48Nの引力ができる。
そして、亜鉛1分子の引力は原子（陽子、中間子、中性子、電子各々1個）の引力（1.2×10ー37N）×原子番号(30)であるから、
1.2×10ー37×30=3.6×10ー36(N) 3.6×10ー36Nである。
100Kの時の亜鉛１分子の引力は3.6×10ー36N+1.19×10ー48Nである。
1分子の引力に比べて、100Kの熱の時、新しく付加した光子によってできた引力は、とっても小さい。しかし距離が近いので引力は強く働く。
そして、更により多くの光子を引き付けることができるようになる。
200Kの時、10.8×1012個の光子が回転している。この光子たちによってできる引力は
10.8×1012×2.47×10ー61=26.676×10ー49 (N) 2.67×10ー48Nです。
光子の量が多くなった分だけ引力は増えました。
それで更により多くの光子を引き付ける事ができるようになります。
298.15Kの時、17.16×1012個の光子が回転しています。
この光子の回転によってできる引力は
17.16×1012×2.47×10ー61=42.38×10ー49 (N) 4.2４×10ー48Nです。
光子の量が多くなった分だけ引力は増えました。
それで更により多くの光子を引き付ける事ができるようになります。
400Kの時23.76×1012個の光子が回転しています。
この光子により5.87×10ー48Nの引力ができます。
600Kの時、38×1012個の光子が回転しています。
この光子により9.386×10ー48Nの引力ができます。
即ち、高温に成る程引力が強くなるので付加する光子の量が増える。モル熱容量は増える。
100Kで1.19×10ー48Nの引力ができ、モル熱容量は19.33J/Kmol
200Kで2.67×10ー48Nの引力ができ、モル熱容量は23.98J/Kmol
298.15Kで4.24×10ー48Nの引力ができ、モル熱容量は25.48J/Kmol
400Kで5.87×10ー48Nの引力ができ、モル熱容量は26.4J/Kmol
600Kで9.39×10ー48Nの引力ができ、モル熱容量は28.4J/Kmol となります。
１、 どうして高温に成る程膨張率は大きくなるのか。
亜鉛の場合、線膨張率は、100Kでは24.5×10ー6、293Kでは30.2×10ー6、500Kでは32.8×10ー6です。体膨張はその３倍です。
前述のように、光子の回転が引力を作るので、付加された光子により新しい引力ができ、更にたくさんの光子が引き付けられる。光子の量が多くなり、それらの光子は回転するので、増加した光子量が回転する分だけの容積が増える。
即ち、膨張とは増えた光子が回転するために増加する回転容積である。
増える光子量が多ければ、それだけたくさん光子が回転する回転容積も増える。
１、 固体、液体、気体とはどうゆうものであるか。
固体から液体になる場合。
固体が液体に成る時光子は増えます。どれ位光子が増えるか。融点までの熱と融解熱分だけ増える。それを光子量で計算する。
例えば、鉄の場合
鉄分子は原子番号が26で、光子量は1原子（陽子、中間子、中性子、電子が各々1個）で4.8×1023個ですから、鉄1分子の光子の数は
26×4.8×1023=1.248×1025 （個）
1.25×1025個です。
鉄の融解熱は15.1KJ/molです。1分子では
15.1×103÷(６×1023)=2.5×10ー20 (J) 2.5×10ー20Jです。
鉄の融解点は1535℃です。
鉄のモル熱容量は25.23J/Kmolです。1分子では
25.23÷(６×1023)=4.2×10ー23 (J) 4.2×10ー23Jです。
1分子当り融点までに消費されるエネルギーは
(273+1535)×4.2×10-23=7.6×10ー20 (J) 7.6×10ー20Jです。
融点までのエネルギー＋融解熱は
7.6×10ー20×2.5×10ー20=10.1×10ー20 (J) 10.1×10ー20Jです。
１Jの光子量は
光子1個は6.667×10ー34Jですから
１J=１÷(6.67×10ー34)=1.5×1033 （個） １Jは1.5×1033個の光子です。
(融点までのエネルギー＋融解熱)の光子量は
10.1×10ー20×1.5×1033=15.15×1013 （個） 15.15×1013個です。
鉄1分子の光子量：鉄1分子を融解するために付加した光子量＝1.25×1025：15.15×1013=1：1.2×10ー11
即ち、固体から液体になるという事は1分子の約1011分の１の光子量を付加する事である。
液体から気体になる場合。
例えば、NH３の場合
NH31分子の光子量は、NH3は原子が7+3=10 10個であるから、
(7+3)×4.8×1023=4.8×1024 （個） 4.8×1024個である。
蒸発熱は23.35KJ/Kmolです。1分子では
23.35×103÷(６×1023)=3.9×10ー20 (J) 3.9×10ー20Jです。
NH3の100Kのモル熱容量は26.07J/Kmolである。1分子では
26.07÷(6×1023)=4.35×10ー23 (J) 4.35×10ー23Jです。
１分子当り蒸発点までに消費されるエネルギーは、
蒸発点は−33.5℃であるから
(273−33.5)×4.35×10ー23=1.04×10ー20 (J) 1.04×10ー20Jです。
蒸発点までのエネルギー＋蒸発熱は
1.04×10ー20+3.9×10ー20=4.94×10ー20 (J) 4.94×10ー20Jです。
この光子量は
4.94×10ー20×1.5×1033=7.41×1013 （個) 7.4×1013個です。
NH31分子の光子量：NH31分子を蒸発するために付加した光子量＝4.8×1024：7.4×1013=1：1.5×10ー11
即ち、液体から気体に成るという事は1分子の光子量の約1011分の1の光子を付加することである。
液体＝固体の物1分子に1分子の光子量の約1011分の１の光子を付加した物。
気体＝液体の物1分子に1分子の光子量の約1011分の１の光子を付加した物。
１、 固体は重く、気体は軽い理由
原子の中央に光子は密集している。原子番号をAとすると、4.8×1023A個存在している。そして電子の周囲に光子が付加し回転する。
液体の場合、光子は1分子の約1011分の１だけ増加し回転し、体積を大きくしている。
それで光子の密度は低くなった。
更に、気体の場合、光子は１分子の約1011分の１だけ増加し、体積を大きくしている。
それで光子の密度は更に低くなった。
膨張率が大きい物程体積が大きくなるので光子の密度は低くなり軽くなる。
膨張率は固体の場合は約(1〜100)×10ー6であり、液体の場合は(0.１〜1.5)×10ー3であり、気体の場合は約3.66×10ー3です。
このように固体は重く、気体は軽いのは光子の密度が低くなるからである。
１、 どうして固体の体膨張は線膨張の3倍に成るのか。
今、固体の分子の半径をAとし、固体の線膨張率をBとします。
それで、体積は(4/3)π{A×(１+B)}3となります。
これはもとの体積の何倍か。
(4/3)π{A×(1+B)}3÷(4/３)πA3＝1+3B+3B2+B3（倍） 1+3B+3B2+B３倍です。
Bは鉄の場合は11.8×10ー6ですからB2とB3はとっても小さな数となります。それでB2とB3は省略できます。
１K上昇すると体積は1+3B倍となる。
即ち、体膨張は3Bである。この事は体積は球体であるということです。光子が一定量付加し、同じ容積で回転しているという事です。
１、 １分子を１K上昇させるため、個体ではどれだけの光子量が必要か。気体はどれだけの光子量が必要か。
固体の場合、固体定数は25Jです。１分子では
25÷（6×1023)=4.166×1023(J) 4.166×1023Jです。
この光子量は、１Jは1.5×1033個の光子ですから
4.166×1023×1.5×1033=6.249×1010（個）6.25×1010個です。
気体の場合、気体定数は8.3Jです。１分子では
8.3÷(６×1023)=1.38×10-23 (J) 1.38×10-23Jです。
この光子量は、１Jは1.5×1033個の光子であるから
1.38×10-23×1.5×1033=2.07×1010(個) 2×1010個です。
１、固体定数とは何か。気体定数とは何か。
分子、原子の周囲で光子が回転している。光子が回転している場によって光子の仕事は決まっている。それは光子が回転している半径によって決まる。固体１分子の半径をｒ1、液体１分子の半径をｒ2、気体１分子の半径をｒ3とする。
固体の光子の仕事は2πｒ1×光速、液体の仕事は2πｒ2×光速、気体の仕事は2πｒ3×光速です。１分子を１度上昇させるため光子量を掛けると１分子を１K上昇させるための光子の仕事量になります。そして、その仕事量は等しいです。これを式にしますと、A=液体定数とする。
2πｒ1×c×25÷(６×1023)×1.5×1033=2πｒ2×c×A÷(６×1023)×1.5×1033=2πｒ3×c×8.3÷(６×1023)×1.5×1033
固体定数、液体定数、気体定数とはそれぞれの場において光子の仕事が異なるので、それにどれだけのエネルギーを加えたら１モルを１K上昇させられるかという事です。
１、 液体定数はどれ程か。
上記式よりA=14.4 液体定数は14.4Jである。
１、 固体１分子の半径：液体１分子の半径：気体１分子の半径はどれほどか。
上記式よりｒ1：ｒ2：ｒ3=1：1.735：3
固体１分子の半径：液体１分子の半径：気体１分子の半径＝1：1.735：３である。
体積の比は1：3：27である。
【０００６】
【発明の効果】熱は光子の回転体である。光子は引力を作ると考える事によって、どうして温度が高い程モル熱容量が大きくなるか。モル熱容量が大きいとどうして膨張率が高いのか。それらの理由が理解できる。
逆に考えると、温度が高い程モル熱容量が大きいのは光子に引力が有る事を証明している。同じ割合で膨張することは光子が分子の周囲を回転している事を証明できる。固体定数と気体定数が異なるのはそれぞれの場の光子が異なる仕事をしているからである。このことによって光子は分子の周囲を球状に回転していることを証明できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】熱は光子の回転によってできる事を示す。
【図2】光子の回転が引力を作り、引力が光子を引き付け更にたくさんの光子が付加する事を示す。
【図3】高温に成る程光子が増加し光子の回転体は大きくなる。それで膨張率は高くなる事を示す。
【図4】固体とは１分子の光子量の約10ー11の光子が付加したものであり、気体とは１分子の光子量の約10ー11の光子が付加したものである事を示す。
【図5】分子の中央に高密度の光子があり、膨張した中に低密度の光子がある。膨張率が高いほど低密度の光子となる事を示す。
【図6】半径Aで線膨張率Bであるものが１K上昇した時何倍になるか。
【図7】1分子を１K上昇させるために必要な光子量を示す。
【図8】固体の場、液体の場、気体の場における光子の仕事をしめす。
【図9】図8に１分子の光子量を加える事を示す。
【図10】図8と図９を掛けた仕事量は等しい事を示す。
【符号の説明】
１固体 ２液体 ３気体
