q =m * c *Δt
どこ:
* q 伝達される熱エネルギーの量です(ジュールで測定)
* m 物質の質量です(キログラムで測定)
* c 物質の比熱容量です(摂氏あたり1キログラムあたりのジュールで測定)
* Δt 温度の変化です(摂氏度で測定)
これがどのように機能するかです:
* 熱エネルギー 異なる温度でのオブジェクト間の熱エネルギーの伝達です。熱エネルギーが物質に加えられると、その物質内の分子は運動エネルギーを獲得し、それらをより速く動かします。この増加した動きは、私たちがより高い温度として認識しているものです。
* 比熱容量 は、その物質の1キログラムの温度を摂氏1度上昇させるために必要な熱エネルギーがどれだけ必要かを示す材料特性です。異なる物質は、異なる比熱容量を持っています。たとえば、水は比熱容量が高いため、温度を上げるには多くのエネルギーが必要です。
* 温度変化 物質の初期状態と最終状態の温度の違いです。
簡単に言えば:
*物質に追加するエネルギーが多いほど、温度が増加します。
*物質の質量が大きいほど、同じ温度変化を引き起こすためにより多くのエネルギーが必要です。
*異なる物質は、温度を変えるために異なる量のエネルギーを必要とします。
例:
* 加熱水: ストーブで水を加熱すると、ストーブからの熱エネルギーが水分子に移動され、より速く動き、水の温度が上昇します。
* 金属オブジェクトの冷却: 温水物を冷水に入れると、金属からの熱エネルギーが水に移され、金属が冷却され、水が加熱されます。
重要な注意: この関係は、通常の温度と圧力でほとんどの物質に当てはまります。ただし、エネルギーが温度を上げるのではなく、結合を破壊するためにエネルギーを使用して、物質が相変化(融解や沸騰など)を受ける場合など、いくつかの例外があります。