主な違い – CV と CP
熱力学は、熱エネルギーと他の形態のエネルギーとの関係を説明する物理化学の一分野です。 CV と CP は、熱力学で使用される 2 つの用語です。 CV は一定体積での比熱です。 CP は 一定圧力での比熱 .比熱は、物質の温度 (単位質量あたり) を摂氏 1 度上げるのに必要な熱エネルギーです。 CV と CP の主な違いは、CV の下のシステムではボリュームの変化がゼロであることです。 一方、CP の下のシステムでは、圧力変化はゼロです。
対象となる主な分野
1.履歴書とは
– 定義、プロパティ、式
2. CPとは
– 定義、プロパティ、式
3. CV と CP の関係とは
– 共通機能の概要
4. CVとCPの違いは何ですか
– 主な相違点の比較
重要な用語:CP、CV、比熱、圧力、熱力学、体積 
CV とは
CV は、体積変化が起こらない温度変化で物質が吸収または放出する (単位質量あたりの) 熱エネルギーの量です。言い換えれば、システムの体積が変化することなく、システムとその周囲の間で伝達される熱エネルギーです。
この用語は、システムの内部エネルギーに関連しています。内部エネルギーは、システムの位置エネルギーと運動エネルギーの合計です。そのシステムの温度が変化すると、システムは外部からエネルギーを吸収したり、周囲にエネルギーを放出したりします。この内部エネルギーの変化が一定の体積で発生する場合、それは一定の体積での比熱、CV です。これは以下のように記号化できます。
どこで、
履歴書 一定体積での比熱
dU 内部エネルギーの変化です
dT は気温の変化です
図 01:いくつかのガスの比熱の表。
上の画像は、いくつかの一般的なガスの比熱の表を示しています。一定の圧力と一定の体積での比熱は、cal/g/C の単位で与えられます。
CPとは
CP は定圧での比熱です。これは、一定の圧力で温度が変化したときに物質の単位質量によって放出または吸収されるエネルギーの量です。言い換えれば、一定の圧力下でシステムとその周囲の間で伝達されるエネルギーです。
この用語は系のエンタルピーに関連しています。エンタルピーは、吸収または放出されるエネルギーです。これは、内部エネルギーと圧力と体積の積の合計として定義されます。これは、システムが吸収または放出する総エネルギーが、システムがすでに持っているエネルギー (内部エネルギー) とシステムで発生する変化 (PV) の量に等しいためです。温度の変化は、システムのエンタルピーの変化を引き起こします。したがって、これは以下のように与えられます。
どこで、
CP 定圧での比熱
dH はエンタルピー変化です
dT は気温の変化です
CV と CP の関係
- 物質の理想的な気体の挙動を考慮すると、次の関係が得られます。
CP – CV =R
ここで、r は普遍気体定数です。
- CP と CV の比が比熱比 γ です。
Γ =CP /CV
CV と CP の違い
定義
CV: CV は、体積変化が起こらない温度変化で物質が吸収または放出する (単位質量あたりの) 熱エネルギーの量です。
CP: CP は、圧力変化が発生しない温度変化で物質が吸収または放出する (単位質量あたりの) 熱エネルギーの量です。
定数パラメータ
CV: CV では、音量は一定です。
CP: CP では、圧力は一定です。
関連パラメータ
CV: CV は、システムの内部エネルギーに関連しています。
CP: CP は系のエンタルピーに関連しています。
結論
比熱は、物質の熱力学的特性です。これらの特性は、そのシステムの温度変化による物質またはシステムの動作を説明します。比熱の概念は理想気体に当てはまりますが、通常の気体を使用する場合はしばしば変更が必要になります。これは、ガスの挙動が通常、温度と圧力の両方に依存するためです。
参考文献:
1.「温度変化と熱の関係」 2.4 比熱。 N.p.、n.d.ウェブ。こちらから入手できます。 2017 年 7 月 18 日.
2.「熱容量」。ウィキペディア。ウィキメディア財団、2017 年 7 月 13 日。ウェブ。こちらから入手できます。 2017 年 7 月 18 日。
画像提供:
1.「比熱表」 William A. Kelley 著 – Commons Wikimedia による自作 (CC BY-SA 4.0)
