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熱物性に関する解説

比熱容量とは?

熱」はエネルギーの形態のひとつであり、この形態のエネルギーの量を「熱量」と呼ぶ。熱量は力学的仕事と同様に、SI組立単位であるJ(ジュール、N mまたはW s)で表される。物体の熱容量は、その物体の温度をT [K]からΔT [K]だけ上昇されるのに要する熱量をΔQ [J] としたとき

C ( T ) =lim Δ Q / Δ T       (1)
       ΔT→0

で与えられる。単位はJ K-1である。比熱容量は単位質量あたりの熱容量であり、質量m[kg]の物質の比熱容量cは、熱容量C

c = C / m                 (2)

で関係付けられ、単位はJ K-1 kg-1となる。1mol当たりあるいは単位体積当たりで記述されることもある。また、圧力一定の条件下で測定した場合は定圧比熱、体積一定の条件下で測定した場合は定積比熱と区別される。(1)、(2)式からわかるように、比熱容量を正確に求めるには、対象試料に加えた熱量、それに伴う試料の温度変化、そして試料の質量を正確に測定する必要がある。

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