• 締切済み

物理に全くの素人です。

物理に全くの素人です。 ガス主任の比熱の問題で『同一物質でも、比熱は温度により異なる値を持つ。』とあります。 これはどういう意味なのか理解できません。 単純に0℃も物を1℃に上げるのと99℃の物を100℃に上げるのでは仕事量が違うと判断していいのか? 熱力学第一法則などを理解しないといけないのか判りません。 素人な質問で申し訳ないのですが少し混乱しています。 簡単な説明をお願いします。

みんなの回答

  • htms42
  • ベストアンサー率47% (1120/2361)
回答No.3

理科年表に水素H2の比熱Cpが載っていました。 0℃  14.191  J/gK 100℃ 14.358 400℃ 14.777 1molだとこの値の2倍になります。 塩素だともっと温度変化が大きいです。 比熱は温度1K上げるのに必要な「熱量」です。 「仕事量」ではありません。 加えた熱が気体分子のどういうエネルギーを増加させるのかで比熱が異なります。 気体の比熱は一般に温度を上げると大きくなります。 エネルギーの分配先が増えてくるのです。 具体的には分子内の振動が徐々に大きくなっていきます。 気体の比熱で調べると出てくると思います。 比熱比γ=Cp/Cvの値で調べてもらってもいいでしょう。 

katakutiiwasi
質問者

お礼

ありがとうございます、 調べてみます。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。
  • okormazd
  • ベストアンサー率50% (1224/2412)
回答No.2

実用的には, 温度Tの関数として, Cp=a+bT+cT^2 のような形で表されます。温度によって比熱が変わるということです。 具体的には下記を参照してください。 http://ebw.eng-book.com/pdfs/b63c6fffd89160ce45cd7efc12ca768e.pdf

katakutiiwasi
質問者

お礼

ありがとうございます、 調べてみます。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。
  • debukuro
  • ベストアンサー率19% (3635/18948)
回答No.1

>単純に0℃も物を1℃に上げるのと99℃の物を100℃に上げるのでは仕事量が違うと判断していいのか? そういうことです >熱力学第一法則:何もない所からエネルギーは出てこない 火のない所に煙は立たぬと同じで特に憶える必要はないと思いますが当たり前のことですね

katakutiiwasi
質問者

お礼

ありがとうございます、 イロイロ考えずに比熱についてもっと調べてみます。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A

  • 中学・物理の問題です

    中学 物理の問題です。 計算式含めて、解き方を教えてください。 水の比熱を 4.2J/(g・K)として以下の問いに答えなさい。 問1 (1)比熱が大きい物質と小さい物質では どちらが温まりやすいですか。 (2)20℃、300gの水を温めて、60℃にしました。このとき水が得た熱量は何Jですか。 問2 20℃、300gの水に 70℃、50gの銅球を入れました。しばらく経つと水と銅球の温度は一定になりました。このときの水の温度は何℃ですか。ただし、銅の比熱は 0.38J/(g・K)とし、熱のやり取りは水と銅球の間だけで行われているものとします。

  • 物理の問題

    すいません、物理のこの問題が全く分からないので解いてくださる方、教えてください(._.) 温度20℃、熱容量168J/Kの湯のみに、80℃の湯120g注いだ。十分に時間が経過したところ、湯呑みの温度と、湯の温度は等しくなった。このとき、温度は何℃か。ただし、水の比熱を4.2J/g・Kとし、熱は外部に逃げないものとする。 という問題です、答えは65℃になるんですけど、どうやって求めるのか分からず… 教えてください!!!

  • 物理 問題

    エントロピー 熱力学第二法則 (1)携帯カイロの発熱反応は鉄が酸素などと結合する反応である。ある量の鉄がこの反応をおこすと、820kJの熱が発生し、反応に関係する物質のエントロピーは270J/K減少するものとする。この反応で発生した熱が全て25℃の外部に伝わるとして、全体のエントロピー変化を求めよ。また熱力学第二法則は満たしているか。 (2) 冷却パックの吸熱反応は硝酸アンモニウムが水に溶ける反応である。ある量の硝酸アンモニウムが水に溶けるには、28kJの熱が必要で、反応に関係する物質のエントロピーは109J/K増加するものとする。この反応に必要な熱がすべて25℃の外部から供給されるとして、全体のエントロピー変化を求めよ。また熱力学第二法則は満たしているか。 二問あるのですがお願いします!

  • シャルルの法則は確かに成り立つ?

    先日、大学で熱力学の授業を履修しまして疑問に思ったので質問させていただきます。理系学生です。 シャルルの法則について、この法則が確かに成り立っているのか疑問に感じます。 まずシャルルの法則の式には温度Tが登場します。 実際に温度を測定するとき一番簡単なのは水銀温度計などを使うことだと思います。 しかし、温度計自体の仕組みとして、水銀・灯油などが温度によって膨張すること、つまりシャルルの法則を利用しているように思います。 さらに温度計の目盛りのふり方について、0℃と100℃の間を距離的に等分すれば、温度と体積が正比例するのは当たり前のように思います。 逆に例えば0℃と100℃の間の距離を対数的に分割してはいけない理由がわかりません。 このことについては授業でも、話が進めば熱力学的温度をちゃんと定義するから大丈夫だと言われました。 しかし、それについても疑問があります。 熱力学的温度は熱機関の熱効率考え定義されると習い、その理論自体はわかりました。 しかし、例えば熱機関の効率を計算するのには気体の状態方程式を利用しますよね。 ということは熱力学的温度の定義は状態方程式を内包しているように思うのです。 そのようにして熱力学的温度を定義して、それに従って温度計に目盛りをふったとして、その温度計でシャルルの法則を検証すれば、法則が成り立つのは当たり前ではないですか? シャルルの法則を前提とした温度計を使ったからシャルルの法則が成り立ったのではないでしょうか? シャルルの法則が成り立つと仮定したから、シャルルの法則は成り立つ、というようにこれはただのトートロジーではないですか? 僕は温度が上昇するほど、理想気体の体積変化量は対数的に減少するといわれればそう思えなくもないと思います。 熱力学の分野で、熱力学的温度を持ち出さずにシャルルの法則を支持する事実や、シャルルの法則とは違った温度とそれ以外の物理量との関係式みたいなものがあるのでしょうか? 詳しい方、教えてください。

  • 物質の比熱の温度による違い

    物理で比熱の実験をしたので、物質の比熱の文献値を調べていたのですが、温度によって違いがありました。 温度が0度のとき、アルミニウムは0.880、鉄は0.435、銅は 0.379でした。(全てJ/g・K) 温度が25度のとき、 アルミは0.902、鉄は0.451、銅は0.385でした。(全てJ/g・K) 温度が25度以上のときの文献値が見つからなかったので、その後の変化の仕方を教えてください。また、この物質の比熱の変化は、実験の値にかなり影響するのでしょうか。相殺などができて、無視できるのでしょうか。

  • 比熱とcalについて

    自分の中で混乱してしまったので質問させていただきます。 比熱とは、物質1グラムの温度を1k上昇させるために必要な熱量のことで、 calも物質1グラムの温度を1k上昇させるために必要な熱量のことなのでしょうか? 例えば水200グラムの比熱が1のとき 5分間で2.7度上昇したときのcalはいくつなのでしょうか? また1calのときの熱エネルギーは4.19Jに相当するとはどのようなことなのでしょうか? また1calのときの熱エネルギーは4.19Jに相当するときの熱は何Jなのでしょうか? 求め方とともに教えていただきたく思います。

  • 物理の法則の限界

    物理ド素人です。単純な質問です。 物理学って色んな法則がありますよね。 その法則ってやっぱり超えられないんですか? 例えば、物体の温度を絶対零度以下にするだとかは今後の研究がいくら進んでもできないんですか?

  • 高校物理

    80℃に熱した100gの金属の容器に、15℃の水を200g入れて熱平衡になったとき、水の温度はいくらか。ただし、熱は容器と水の間だけを移動するものとし、金属の比熱を0.50j/(g*k)水の比熱を4.2j/(g*k)とする。 という問題です。 熱平衡のときの温度はt度とすると。 Q1=Q2 C1m1(80-t)=C2m2(t-15) (C1:金属の比熱、m1:金属の質量、C2:水の比熱、m2:水の質量) という式が立てましたが、 解くと、t=18.7(℃)になりましたが、正解は22(℃)ですが。。。。。 誰かが教えてくださいませんか? お願い致します。。。。

  • 熱力学第1法則について

    熱力学第1法則について 172atmに加圧された窒素ガスの50.0L入り金属ボンベが直射日光のもとに放置され、その温度が通常の25.0℃から80.0℃に上昇したとする。このとき、ボンベ内の圧力はいくらになるか。さらに、この過程での?U,q,wを求めよ。ただし、窒素ガスは理想気体とみなせるとする。 ?Uは1530Jと出せたのですが、そのほかの値が出せません。解き方を教えて下さい。

  • 高校物理の問題

    物理の問題なのですが、分からないので、教えてください。できれば公式やどうしてそうなるのかもお願いします。 100℃の銅500gを20℃の水200gの中に入れてよくかき混ぜると、全体の温度は何℃になるか。ただし、銅の比熱を0.38J(g.℃)、水の比熱を4.2J(g.℃)とする。また、容器の熱容量、外部との熱のやりとりは無視できるものとする。 電熱器に100Vの電圧を加えて、3.00Aの電流を8.00時間流した。この間に、電熱器で消費された電力量はいくらか。キロワット時(kWh)で答えなさい。