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。

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熱容量は比熱のように1gにこだわらず、
温める物体は何gでもよい。

とにかく、今ここにある物体を温めて
温度1K上昇させるために必要な熱量、
これが熱容量である。

この熱容量を表すのに、
良く使われるアルファベットは、
大文字のシーCである。

比熱は小文字のシーcなので、
紛らわしいので、
ちゃんと使い分けよう。

熱容量

熱容量Cの物体の温度をΔT だけ変化させる熱量Qは

Q =C・ΔT
(熱容量C = cm ・・・比熱×質量)

比熱c [J/(g・K)]の均一な物質m [g]で
つくられた容器の熱容量C[J/K]は 

C = c・m

熱容量の単位は [J/K] である。

※calを用いる場合、[cal/℃] となる。

こんなイメージをもって下さいね!!

●や●●●●●を
何かの物体としましょう。

1g
●←熱c〔J〕
1K上昇!

m〔g〕
●●●●●←熱C〔J〕
1K上昇!

わかったかな?

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