1。原則:
* エネルギー保存: 基本原則は、エネルギーの保存です。 より冷たいオブジェクトが冷たいオブジェクトと接触すると、より熱いオブジェクトが熱を失い、より冷たいオブジェクトがそれを獲得します。エネルギーの総量は一定のままです。
* 熱伝達: 2つのオブジェクト間の熱伝達は、温度変化と各オブジェクトの質量に比例します。この関係は、次の方程式で表されます。
q =mcΔt
どこ:
* Q =移動した熱エネルギー(ジュール内)
* M =オブジェクトの質量(グラム内)
* c =比熱容量(J/g°Cで)
*Δt=温度の変化(°C)
2。熱量計:
*熱量計は、熱変化を測定するために設計されたデバイスです。単純な熱量計は、既知の水に満たされた容器(周囲への熱損失を最小限に抑えるために断熱されることが多い)で構成されています。
3。実験:
* 水の加熱: 既知の水塊は、Bunsenバーナーや加熱コイルなどの加熱装置を使用して、特定の温度に加熱されます。
* 既知の物質の追加: 既知の質量と初期温度を持つ物質のサンプルが熱量計に加えられます。 水はわずかに冷却され、物質は熱くなります。
* 温度測定: 水の温度は、物質が追加された後、慎重に監視されます。
* 計算: 測定された温度変化と既知の水の質量と物質を使用して、エネルギーの保存原理と熱伝達方程式を適用して、未知の物質の比熱容量を解くことができます。
4。 水の比熱容量の決定:
* ベースライン: 水の比熱容量が初めて決定されたとき、非常に正確で断熱された熱量計を使用して行われた可能性があります。また、正確に測定されたエネルギー入力量の電気加熱源を含む方法が行われました。これにより、水に吸収された熱エネルギーの直接計算が可能になり、その後その比熱容量が得られました。
* 現代のテクニック: 今日、水の比熱容量は十分に確立された価値であり、他の熱量計を調整するための参照標準として機能します。
本質的に、水の比熱容量は、厳密な実験によって決定される既知の一定であり、他の物質の比熱容量を決定するための基盤となっています。