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熱容量

 熱容量とはある物体の温度を1 ℃(K)上げるために必要な熱量のことである。 ある物体に熱量を加えてその熱量が物体から逃げないとすると、熱量に比例して物体の温度は上昇していく。 熱量を\( Q\)、温度の上昇量を\( \Delta T \)とすると、 \begin{eqnarray} Q \propto \Delta T \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ (1) \end{eqnarray} の関係がある。 先ほど示したように熱容量とは物体の温度を1 ℃上昇させるために必要な熱量であるので、熱容量を\( C \)とすると、 \begin{eqnarray} C = \frac{Q}{\Delta T}\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ (2) \end{eqnarray} と表される。 ちなみに温度上昇の計測方法として、体積一定での温度上昇か圧力一定での温度上昇かで異なり、それぞれ定積熱容量、定圧熱容量と呼ばれる。
 また、体積、熱量、温度上昇量の関係についても説明しておく。 100 gの水に100 calの熱量を加えると水の温度は1 ℃上昇する。 一方で、200 gの水に100 calの熱量を加えた場合は水の温度は0.5 ℃しか上昇しない。 このように加える熱量が一定である場合は温度上昇は体積に比例するとも考えられる。 (体積一定の場合は温度上昇量は熱量に比例する。)
 鉄が調理器具に使われているように同じ熱量を加えても物質によって温度上昇量は異なる。 比較しやすいように、物体の単位質量あたり1 ℃上昇させるために必要な熱量のことを比熱と呼ぶ。

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