基本問題212 熱容量

熱容量と温度上昇

直感的理解
熱容量 $C$ = 40 J/K は「40 J の熱で 1 K 上がる」物体。$2.4 \times 10^2$ J を与えると $240 / 40 = 6$ K 上がります。

設定:熱容量 $C = 40$ J/K の物体に $Q = 2.4 \times 10^2$ J の熱を与える。

立式:$Q = C\Delta T$ より $\Delta T$ を求める。

$$\Delta T = \frac{Q}{C}$$

数値代入:

$$\Delta T = \frac{2.4 \times 10^2}{40} = \frac{240}{40}$$

計算:

$$= 6.0 \text{ K}$$
答え:
$$\Delta T = 6.0 \text{ K(温度は 6.0 K 上昇する)}$$
補足:熱容量と比熱の違い

熱容量 $C$ [J/K] は物体全体の温まりやすさで、質量に依存します。一方、比熱 $c$ [J/(g·K)] は物質固有の値で、$C = mc$ の関係があります。

Point

$Q = C\Delta T$ で、$C$(熱容量)は物体全体の温まりやすさを表す。$C$ が大きいほど同じ熱量でも温度変化は小さい。