【Q=CTとは?】熱容量が大きいとは温まりにくい(冷めにくい)のか?熱容量が小さいとは?単位の読み方や意味は?【熱容量についてわかりやすく解説】

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科学的な解析をする際に、よく専門用語が出てることがあります。

ただこれらの科学用語について理解していないと、解析等の対応自体ができなくなるので、きちんと理解しておくといいです。

専門用語の中でも「熱容量」というものがあり、ここではこの「熱容量が大きいとは温まりにくく、冷めにくいことを表しているのか」について熱容量の公式を用いて確認していきます。

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【Q=CT】熱容量が大きいとは温まりにくいし、冷めにくいのか?熱容量の式よりわかりやすく解説

結論からいいますと、熱容量が大きいとはその物体が温まりにくく、冷めにくいことを意味しています。

なお熱容量C(大文字)とは比熱とは似ているものの違いがあり、比熱c(小文字)に質量mをかけたものが熱容量Cに相当するのです(C=mc)。

つまり、熱容量では材料の種類だけでなく、その重さ(質量)にも影響されることを覚えておくといいです。

なお、熱容量を用いた場合の熱量保存則はQ=CΔTとなります(熱量Q[J]と熱容量C[J/K]、温度変化ΔT[K]))。

このとき同じ熱量(エネルギー)を対象の物質に与えることを考えると、つまりQとmの数値が固定されているときを考えてみましょう。

すると、熱容量Cが大きいと温度変化⊿Tが小さくなることがわかるでしょう。です。つまり、熱容量が大きいとは温まりにくく、冷めにくいことが導出できます。

なお、そもそも熱容量の定義として対象の物質(素材もg数も考慮して)を温めるのに必要な熱量(エネルギー)[J]というものがあり、つまり熱容量が大きいとは同じように温めるのによりエネルギーがかかるともいえるので、温まりにくいことを意味するのです。

熱容量が小さいとは温まりやすく、冷めやすい

一方で、熱容量が小さいことはその材料は温まりやすく、冷めやすいことを意味しているのです。

これは、上述の熱容量の式によって同様に説明することができます。理屈はまったく同じで、Q=CΔTにおいて熱容量Cが大きいと温度変化⊿Tが大きくなるために、温まりやすいく冷めやすいことが導出できるのです。

熱容量の単位は?読み方は?

なお、熱容量の単位としては、先にも述べたようにJ/KやJ/℃で記載するのが基本です。

これは、先にも述べたような熱容量の式において、熱容量Cに着目して逆算していけばわかることです(温度の単位Kや℃、熱量の単位Jやcal)

なお、これら熱容量の単位の読み方は各々、ジュールパーケルビン(ジュール毎ケルビン)やジュールパー度(ジュール毎度)などといえます。

まとめ 熱容量が大きいとは温まりにくい(冷めにくい)のか?熱容量が小さいとは?単位の意味や読み方は?

ここでは、熱容量に関する基礎的な内容について熱容量の公式(熱量保存則)を元にわかりやすく解説しました。

・熱容量が大きいとは:温まりにくく、冷めにくい
・熱容量が小さいとは:温まりやすく、冷めやすい
・熱容量の式:Q=C⊿T
・熱容量の単位:J/KやJ/℃
・熱容量の単位の読み方は各々、ジュールパーケルビン(ジュール毎ケルビン)やジュールパー度(ジュール毎度)

です。

科学用語をきちんと理解して、業務を効率化させていきましょう。

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