第1章 基礎的な物理学
5⃣熱量と比熱
重要ポイント
温度のセ氏（℃）とケルビン（K）のあらわしかた。
物質を温めるのに必要な熱量(熱エネルギー)の計算。
熱量
熱エネルギーの１つであり、エネルギーの量を熱量といいます。
単位はJ（ジュール）またはkJ（キロジュール）で、１KJ＝１０００Jです。
温度はセ氏（℃）で表しますが、ケルビン（K）を使うときもあります。
ケルビン（K）は絶対温度と呼ばれる単位で、セ氏ー２７３℃を０度としたときの温度です。
温度が１℃上がると絶対温度も１K上がるので、セ氏０℃のときは絶対温度は２７３Kです。
セ氏－２７３℃＝０K
セ氏０℃＝２７３K
温度が低下して、ー２７３℃になると分子運動が停止します。物質の温度はー２７３℃以下にはならず、これを絶対０度といいます。
比熱
物質１gの温度を１℃（または１K）上昇させるのに必要な熱量を比熱といいます。
単位はＪ/（ｇ・℃）またはJ/（g・℃）です。
ー公式ー
比熱Ｊ/（ｇ・℃）＝熱量（J）÷（質量（g）×温度差（℃またはK））
たとえば、１０ｇの物質の温度を１０℃上げるときに２００Ｊの熱量を使ったとしたら、
熱量２００Ｊ÷（質量１０g×温度差１０℃）＝比熱２Ｊ/（ｇ・℃）
になる。
比熱の小さい物質は温まりやすく冷めやすい。
比熱の大きい物質は温まりにくく冷めにくい、という特徴を持っています。
たとえば、水の比率は４．２J/（g・℃）であり、水の１gの温度を１℃上げるには４．２Jが必要です。
それに対して、食用油は比熱が０．５１J/（g・℃）であり、食用油１gの温度を１℃上げるには０．５１Jでよいです。
つまり、比熱の小さい食用油のほうが温まりやすいといえます。
熱容量
物質全体の温度を１℃（または１K）上げるために必要な熱量を熱容量といいます。
単位はJ/℃またはJ/Kです。
ー公式ー
熱容量をC、比熱をc、物質の質量をｍとします。
C（熱容量）＝ｍ（物質の質量）×c（比熱）
たとえば、質量が３０ｇで比熱が、３J/（g・℃）の物質の熱容量は、
３０ｇ（質量）×３J/（g・℃）＝９０J/（℃）（熱容量）
になる。
比熱と熱容量は両方物質の温まりやすさと冷めやすさを示しているけど、比熱は１ｇ当たり、熱容量は物質全体の温度を１℃上げるのに必要なエネルギーを表している。
熱量の計算
熱量を求める計算は、試験では過去の出題傾向が高い問題です。
ー公式ー
熱量（J）＝比熱×質量×温度差
たとえば、質量が３０gで比熱が３J/（g・℃）の物質の温度を２０℃上げるのに必要な熱量は、
比熱３J/（g・℃）×質量３０g×温度差２０℃＝１８００Jまたは１．８ｋJ
となる。
まとめ
セ氏ー２７３℃＝０K
セ氏０℃＝２７３K
物質はー２７３℃になると分子運動が停止し、それ以上温度は下がらない。これを絶対零度という。
比熱とは物質１gの温度を１℃上げるのに必要な熱量
熱容量とは物質全体の温度を１℃上げるのに必要な熱量
比熱と熱容量が小さければ温まりやすく、冷めやすい。
比熱と熱容量が大きければ温まりにくく、冷めにくい。
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