トン
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トン(ton, tonne, 記号:t)は、質量の単位である。そのほか、質量以外の各種の物理量に対して使われるトンもある。「屯」や「噸」、「瓲」と書くこともある。
トンという名称は、古英語のtunne、さらには古フランス語のtonneが語源で、それは「樽」という意味である。当初は252ワインガロン入りの樽に入る水の重さ(約2100ポンド)を1トンとしていた。
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[編集] 質量の単位
[編集] メートル法によるトン
トン(ton, tonne) | |
---|---|
記号 | t |
系 | SI併用単位 |
量 | 質量 |
定義 | 1 000 kg |
SI | {{{SI}}} |
日本を始めとするメートル法を広く使用している国では、質量の単位として現在使われるトンとは、キログラムを基準に定義されたメートルトン(metric ton)のことを指す。1メートルトンは1000キログラム(1メガグラム)に等しいと定義されている。メートルトンは、グラムに基づくトンであることからグラムトン、メートル法がフランス発祥であることから仏トンともいう。
メートルトンの歴史は1879年までさかのぼる。18世紀末メートル法制定以後、グラムというメートル法の質量の基本単位(1901年以後、キログラム(kg)が正式にメートル法の基本単位として認められる)を用いて大きな質量を表示する場合、当時は1000倍を表すキロ(k)から1000分の1を表すミリ(m)までの限られた接頭辞しか存在しなかった為、キログラム(kg)以上の大きさを表記する方法が無かった。またキログラムの1000倍という意味で、キロキログラムと2重に接頭辞を用いて混乱を招きやすかった為、1879年当時国際度量衡委員会において質量1000キログラムを表すものとして、またトンを表す記号として(t)の使用を採択したのである。これにより、メートル法における質量の単位として正式にメートルトンが認められたのである。
現在ではメートルトンはSI併用単位とされており、メートル法の諸所の単位統一を目指して国際単位系(SI)が誕生した1960年になって、100万倍を表すメガ(M)という大きな接頭辞が追加された為、キログラムの1000倍を表す単位としてメガグラム(Mg)が誕生している。メガグラム(Mg)とメートルトン(t)は同じ質量を表す単位であり、国際単位系では接頭辞付SI単位のメガグラムを優先して使用する事を推奨しているが、現状では併用を認められているメートルトンの方が歴史的に長い間使用されてきた為、幅広く認知され今日に至っている。
SI併用単位においては接頭辞をつけることが許されていないので、トンにも本来はつけることができない。しかし下記に挙げるような特定の分野において、トンに接頭辞をつけてその大きさを表すことが慣例として行われている。
[編集] ヤード・ポンド法によるトン
本来のトンはヤード・ポンド法の質量の単位である。それにできるだけ近いメートル法の単位として作られたのがメートルトンである。
ヤード・ポンド法によるトンは、イギリスとアメリカとで異なる値が使用されており、それぞれ英トン(ロングトン)、米トン(ショートトン)と呼ばれている。これらの国では、ヤード・ポンド法のトンは"ton"と書き、メートルトンはフランス語で"tonne"と書いて区別している。
英トン(long ton)は2240ポンドと定義されており、1016.0469088キログラムに等しい。イギリスでは単に「トン」(ton)と言えば英トンのことを指す。イギリスや、その影響を受けている地域では広く使われている。ただし、英トンとメートルトンは2%程度しか違いがないことから、メートルトンもよく使われている。
米トン(short ton)は2000ポンドと定義されており、907.18474キログラムに等しい。アメリカでは単に「トン」(ton)と言えば米トンのことを指す。
英トン、米トンとも、ハンドレットウェイトの20倍の値である。ハンドレットウェイトがイギリスでは112ポンド、アメリカでは100ポンドとされているために、トンの値に違いが出ている。15世紀以前のイングランドでは、1ハンドレッドウェイトが108ポンドであったため、1トンは2160ポンドであった。
[編集] 力の単位
トンは力の単位として使用されることがある。これは、キログラムを重量キログラムの意味で用いることがあるのと同じである。キログラムを力の単位として使用することがSIで許容されていないのと同様(重量キログラム自体が許容されていない)、トンを力の単位として使用することもまた許容されていない。
- 1 重量米トン = 2000 重量ポンド = 8.896443230521 キロニュートン(kN)
- 1 重量英トン = 2240 重量ポンド = 9.96401641818352 キロニュートン
- 1 重量メートルトン = 1000 重量キログラム = 9.80665 キロニュートン
[編集] 体積の単位
船舶の大きさはトン(トン数(tonnage))で表されるが、トン数には総トン数、国際総トン数、純トン数、載貨容積トン数、載貨重量トン数、排水量トン数などがある。
このうち、総トン数、国際総トン数、純トン数、載貨容積トン数は質量ではなく体積(容積)の単位である。各種あるのは、容積として計上する箇所の違いなどによるものである。詳細はトン数を参照のこと。
[編集] エネルギーの単位
- 核爆弾の核爆発の威力(yield)はTNT火薬1トン(1,000 kg)の爆発力に換算されて表される。TNT火薬の爆発力は、CGS単位系において1グラムあたり1,000カロリー(calIT, 国際蒸気表カロリー)とされているので、TNT火薬1トンの爆発力は1GcalIT = 4.184 GJ(ギガジュール)となる。威力の単位としてはキロトン(kt)やメガトン(Mt)がよく用いられる。最小の核爆弾の威力は数十トン、最大の核爆弾は旧ソ連製のツァーリ・ボンバで、その威力は50メガトンである。ツァーリ・ボンバの元となったと思われるRDS-220核弾頭(水素爆弾)は威力100~150メガトンで設計されていた。ちなみにキロトン(kt)・メガトン(Mt)をSI単位換算で表すと
1(kt)=1,000,000(kg) 100万キログラム
1(Mt)=1,000,000,000(kg) 10億キログラム
となる。
- 石炭換算トン(TCE; ton of coal equivalent)は、7 GcalIT = 29.3076 GJに等しい。
- 石油換算トン(TOE; ton of oil equivalent)は、10 GcalIT = 41.868 GJに等しい。