物質 1 グラムの温度を摂氏 1 度上げるのに必要な熱量は、比熱と呼ばれます。比熱の最も一般的に使用される単位は、摂氏度あたりのグラムあたりのカロリーまたはジュールです。たとえば、水の比熱は摂氏 1 グラムあたり 1 カロリー (または 4.186 ジュール) です。
18 世紀に、スコットランドの科学者ジョセフ・ブラックは、物質の同等の質量が、同じ温度差を越えてそれらを上昇させるために、さまざまな量の熱を必要とすることに注目しました.
A は、この発見から比熱のアイデアを発展させました。フランスの物理学者ピエール＝ルイ・デュロンとアレクシス＝テレーズ・プティは、物質の特定の温度を測定することで原子量を計算できることを 19 世紀初頭に証明しました。
比熱とは?
物質の温度を上げるのに必要なエネルギー量は、比熱で測定されます。これは、物質の 1 質量単位を 1 温度単位増加させるのに必要な熱量として定義されます。比熱は、SI システムでは J/kg/K で測定されます。 (まれに、J/g/K で示される比熱が表示される場合があります。) 「比熱」という用語は、特定の種類の材料に固有の機能を指します。それが特定と呼ばれる理由です。
熱容量とは?
物質の熱容量 C は、温度を 1 度変化させるのに必要な熱量であり、1 度あたりのエネルギーで測定されます。膨大な量の物質はそれに対応して大きな熱容量を持っているため、熱容量は広い変数です。比熱 (比熱容量とも呼ばれます) は、より実用的な数値です。
物質の 1 質量単位の温度を 1 度変化させるのに必要な熱量です。その結果、比熱は、1 度あたりの質量あたりのエネルギーの単位を持つ強力な変数です。
比熱容量の応用
質量、エネルギー、および比熱容量の関係には、幅広い用途があります。液体アンモニアとは別に、液体の水は最大の比熱容量を持ち、膨大な量の水が地球の気候と気象に重要な役割を果たすことができます。たとえば、春の季節には、湖はその上の空気よりもゆっくりと温まり、秋には、冷却中に湖から放出されるエネルギーが気温の低下を遅らせます.
銅やアルミニウムなどの底が磨かれた調理鍋は、業務用に使用されています。底部は比熱が低いため、素早く暖められます。一方、鍋の取っ手は高比熱素材を採用し、熱に強く安全です。断熱材は、ほとんどの場合、比熱の高い材料でできています。
ファストフード店が消費者に、アップルパイのフィリングは包み紙やパイ皮よりも熱いと警告するとき、彼らは比熱容量の重要性を示しています.皮、パイ皮、フィリングがすべて同じ温度に加熱されているにもかかわらず、フィリングから指 (または舌) に伝達されるエネルギーの量は、ラッパーとクラストから伝達されるエネルギーの量を上回ります。これは、各物質の比熱容量が異なるためです。
水の比熱
水の比熱容量は 4182 J/kg°C です。水 1 グラムを摂氏 1 度上げるのに必要なエネルギー量を定義する特定の方法さえあります。これはカロリーと呼ばれます。水は非常に重要でありふれた物質だからです。これは、私たちが食べ物で話しているカロリーと同じではありません.このタイプのカロリーは 1,000 カロリーに等しいため、食品関連のカロリーはキロカロリーまたは kcal としても知られています。
比熱容量の式
比熱は、一定体積の物質の 1 単位質量の温度を摂氏 1 度上げるのに必要なエネルギー量です。
質量 1 kg の材料 1 単位で温度を調整するのに必要なエネルギー量は、物質の比熱容量として知られています。
J/Kg は、比熱と比熱容量の SI 単位です。
結論
比熱は、物質の 1 質量単位を 1 温度単位増加させるのに必要な熱量として定義されます。物質の温度を上げるのに必要なエネルギー量は、比熱で測定されます。物質の熱容量 C は、温度を 1 度変化させるのに必要な熱量であり、1 度あたりのエネルギーで測定されます。質量、エネルギー、および比熱容量の関係には、幅広い用途があります。水の比熱容量は 4182 J/kg C です。質量 1 kg の物質 1 単位で温度を調整するのに必要なエネルギー量は、物質の比熱容量としても知られています。
