著者:
Eugene Taylor
作成日:
7 Aug. 2021
更新日:
1 J 2024
![【比熱と熱容量】誰でも簡単に解けるようになる裏ワザを紹介!](https://i.ytimg.com/vi/xlnPl79oFhA/hqdefault.jpg)
コンテンツ
比熱は、物質1グラムの温度を摂氏1度上げるのに必要なエネルギー量です。物質の比熱は、分子構造と物質が存在する相の両方に依存します。比熱の発見は、熱力学の研究、熱によるエネルギー変換の研究、およびシステムの操作に弾みをつけました。比熱と熱力学は、化学、核研究、空気力学だけでなく、車のセントラルヒーティングとクーリングシステムの日常生活でも広く使用されています。比熱の計算方法を知りたい場合は、次の手順を実行してください。
ステップに
方法1/2:基本を学ぶ
使用する式について詳しく知る前に、比熱の計算に使用される用語をよく理解してください。 さまざまな用語とその意味を認識することを学びます。物質の比熱を計算するときに最も一般的に使用される用語は次のとおりです。
- デルタ、または「Δ」記号は、変数の変化を表します。
- たとえば、最初の温度(T1)が150ºCで2番目の温度(T2)が20ºCの場合、ΔT、つまり温度の変化は150ºC〜20ºC、つまり130ºCになります。
- 質量は「m」で表されます。
- 熱量は「Q」で表されます。熱量は「J」またはジュールで表されます。
- 「T」は物質の温度です。
- 比熱は「Cp’.
- デルタ、または「Δ」記号は、変数の変化を表します。
比熱の方程式。 比熱の計算に使用される用語に慣れたら、方程式を学習する必要があります。式は次のとおりです。 C。p = Q /mΔT.
- 比熱ではなく、熱量の変化を知りたい場合は、この式を調整できます。方程式は次のようになります。
- ΔQ= mCpΔT
- 比熱ではなく、熱量の変化を知りたい場合は、この式を調整できます。方程式は次のようになります。
方法2/2:比熱の計算
比較を詳しく見てみましょう。 比熱を計算するには何が必要ですか。次の問題があるとします。 未知の物質350gの比熱を計算します。これに、34,700ジュールの熱を加えると、相変化なしで温度が22ºCから173ºCに上昇します。
既知および未知の要因を一覧表示します。 問題の目新しさが終わったら、既知および未知の変数をすべて書き留めて、何を扱っているのかをよりよく理解することができます。これはあなたがすべきことです:
- m = 350 g
- Q = 34,700ジュール
- ΔT=173ºC-22ºC=151ºC
- C。p =不明
既知の要因を方程式に代入します。 あなたは「C」以外のすべての価値を知っていますpc "なので、方程式の残りの要素を使用して、" Cを解く必要があります。pこれがその仕組みです:
- 元の方程式: C。p = Q /mΔT
- c = 34,700 J /(350gx151ºC)
方程式を解きます。 方程式で既知の要素をすべて使用したので、残りは簡単な計算です。比熱は0.65657521286J /(gxºC)です。
- C。p = 34,700 J /(350gx151ºC)
- C。p = 34,700 J /(52850gxºC)
- C。p = 0.65657521286 J /(gxºC)
チップ
- SI(Systeme International)は、比熱を1グラムあたりの摂氏1度あたりのジュールとして定義しています。しかし、1ポンドあたり華氏1度あたりのカロリー数は、帝国単位系でまだ使用されています。
- 金属は比熱が低いため、水よりも速く加熱されます。
- 熱量計は、熱が輸送されている化学反応中に使用されることがあります。
- このような問題を解決するときは、可能な場合は単位を消しておくことが重要です。
- 多くの物体の比熱は、特別な参考書またはオンラインで見つけることができます。
- 他のすべての条件が変わらない限り、比熱が低い材料では温度変化が大きくなります。
- 食品の比熱を計算するための式。 C。p = 4,180 x w + 1,711 x p + 1,928 x f + 1,547 x c + 0,908 x a は食品の比熱を計算するために使用される方程式です。 「W」は水の割合、「p」はタンパク質の割合、「f」は脂肪の割合、「c」は炭水化物の割合、「a」は炭素の割合です。この方程式は、食品を構成するすべての固形物の質量(x)を考慮に入れています。比熱はkJ /(kg-K)で表されます。