高校物理をやさしく解説するブログ

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    堀口塾

    2010年02月

    容器に入った水を一生懸命かきまぜよう。

    そのときに水の温度は上昇するのだろうか?

    確かに上昇はする・・・しかしほんのわずかだ。

    では、水の温度を上昇させるためには、
    一体、どのくらいの仕事をすればよいのか?

    気になりますよね。

    そんな実験をしたのがジュールさんです。

    仕事に対する温度上昇から、
    カロリー表示の熱量Qと仕事Wを
    換算するための定数を求めたのです。 【ジュールの実験 仕事当量】の続きを読む

    熱量


    熱量とは物体が持っている
    「熱エネルギーの量」のことである。

    比熱、熱容量は
    物体の温まりやすさを示す量。

    比熱

    比熱は物質1gについての量。

    物質1gを温度1K上昇させるのに必要な熱量だ。

    水の場合は1gを温度1K上昇させるのに約4.2Jが必要である。

    だから、水の比熱は4.2、
    単位も含めて4.2J/(g・K)となる。

    比熱はいろいろな物質で異なるから、
    c〔J/g・K〕とおく。

    では、これを発展させて、
    m〔g〕、比熱c〔J/(g・K)〕の物体を
    温度ΔT〔K〕だけ上昇させるために
    必要な熱量を求めてみると、

    Q = m・ΔT・c

    と求まる。

    つまり、

    比熱c,質量mの物体の温度ΔTだけ変化させる熱量Qは

    Q = m・ΔT・c

    比熱の単位は[J/(g・K)]である。

    ※calを用いる場合、[cal/(g・℃)] となる。(水の比熱は1 cal/(g・℃) )

    熱量の計算では、質量の単位はふつう[g]を用いる。
    また、熱量の単位は[J](ジュール)を用いる。

    熱量の単位もcalも用いられるが、1 calは、
    水1gを1℃上昇させるのに必要な熱量を表わす。

    では、熱容量にいってみましょう。 【熱量と比熱、熱容量とは?】の続きを読む

    はじめ教室内にみんな着席していました。

    教室内の温度はとても低く、
    皆は動かずにじっと着席していました。

    そこで暖房のスイッチをON!
    教室内はだんだん温まって、
    みんなは動き出しました。

    はじめは席の近くの人と話し出します。

    そのうち席を立って動き出します。

    さらに温度が上昇します。

    皆の話も盛り上がって、
    どこでも自由に動き回って、
    教室内のあちらこちらへ散らばっていき、
    しまいには、教室外に出てしまう人もいます。

    この風景、イメージできましたか?!

    物質の温度を上昇させると、
    一般に、
    固体→液体→気体
    と状態変化していく。 【温度と熱運動】の続きを読む

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