比熱の計算方法

比熱は、1 グラムの純物質の温度を 1 ℃上げるために必要なエネルギーであり、物体の分子構造と相によって影響を受けます。比熱の重要な発見により、熱力学の研究と、熱エネルギーとシステムの仕事を含むエネルギー変換プロセスの研究が加速されました。比熱と熱力学は、化学、原子力工学、空気力学のほか、自動車のラジエーターや空調システムなど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、次の手順に従ってください。

方法1方法1/2:

基礎

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- デルタ、または「Δ」記号は、変数の変化量を表します。
  - たとえば、初期温度 (T1) が 150ºC で、変化後の温度 (T2) が 20ºC の場合、ΔT は温度変化、150ºC - 20ºC、つまり 130ºC になります。
- 物体の質量は「m」です。
- 熱量は「Q」です。単位は「J」またはジュールです。
- 「T」は物体の温度です。
- 比熱は「Cp」です。
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- 熱の変化を調べたい場合は、次のようにします。
  - ΔQ = mCpΔT
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方法2方法2/2:

比熱の計算

1式を調べます。まず式を見て必要な量を確認し、次に問題を見てみましょう。350 g の未知の物質が 34,700 ジュールの熱エネルギーを受け取り、温度が 22ºC から 173ºC に変化し、相は変化しません。この物体の比熱を求めます。
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- メートル = 350グラム
- Q = 34,700 ジュール
- ΔT = 173ºC - 22ºC = 151ºC
- Cp = 不明
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- 元の式: Cp = Q/mΔT
- c = 34,700 J/(350 g x 151°C)
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- Cp = 34,700 J/(350 g x 151°C)
- Cp = 34,700 J/(52850 g x °C)
- Cp = 0.65657521286 J/(gx ºC)
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ヒント

金属は比熱が小さいため、すぐに熱くなります。
比熱を解くときは、可能であれば単位を除去します。
熱量計は、物理的変化または化学的変化による熱の伝達によって作動する場合があります。
多くの物体の比熱はインターネットで調べることができるので、計算が正しいかどうかを確認できます。
他の値が等しい場合、比熱は小さく、温度変化は急激です。
SI（国際単位系）における比熱の標準単位は、ジュール/摂氏度/グラムです。ただし、1 ポンドあたり華氏度あたりのカロリーも計算できます (ヤードポンド法単位)。
食品の比熱を計算する方程式を学びます: Cp = 4.180 xw + 1.711 xp + 1.928 xf + 1.547 xc + 0.908 xa は、物体の比熱を計算するために使用されます。「w」は食品の水分率、「p」はタンパク質率、「f」は脂肪率、「c」は炭水化物率、「a」は食品の灰分含有量です。この式では、すべての食品成分の質量分率 (x) を使用します。比熱計算の単位はkJ/(kg-K)です。

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