熱量計算

質問

S45C　200ｋｇを450度まで加熱したいのですが、この場合の熱量計算は可能でしょうか？
単純に「重量ｘ比熱ｘ（目的温度-初期温度）」という計算では、比熱は温度上昇とともに増加するという観点から、450度という高温状態での熱容量計算には適さないと思ったのです。
一般的には比熱は20度の場合の値が参考書等には明記されています。
20度と450度の場合の比熱差が少々であるというならば、比熱の上昇は無視してもかまわないと思うのですが。
概略算出として、適当な算出方法をご教授いただけると助かります。

回答No.2

noname#230359 · ベストアンサー

理科年表によれば、鉄の定圧モル熱容量は、
温度に応じて次のとおりです。

温度　　　　　　100K　 　200K　 　298K　 　400K 　　600K
定圧モル熱容量　12.05　　21.46　　25.23　　27.4　　31.6　　J/K･mol

ご指摘のとおり、熱容量（比熱とほぼ同じ概念）は、温度が高くなるに
伴い、大きな値となるようです。従って、物体を加熱するために必要な理論
的なエネルギーを求めるには、熱容量が温度の変数として捉えて、温度を変
数として定積分を行って求めることが正しいと思います。

ただし、常温の鉄200ｋｇを450℃まで加熱するといった実用的な計算では、
ワークを加熱するのに必要なエネルギーの他に、炉を加熱するために必要
なエネルギーや、炉の外壁や空気の流れなどによって逃げていくエネルギー
が相当の割合存在します。従って、熱容量の温度特性を正確に計算しても、
ワーク以外を加熱するエネルギーを加味しないと実用上意味のある数値を
求めることができません。

このような実情を考えると、被加熱物の熱容量は、加熱する温度範囲の
平均値（中間値）で代表して考えておけば、実用上十分と思います。

No.41206 と同種のご質問ですね。
前の条件では、融点における潜熱が含まれていましたが、今回の温度範囲は
融点を含まないので、条件は単純と思います。
前回のご質問との差異、疑問点は何なのでしょうか？

お礼

前回はアルミを溶融させること、今回は加熱のみの目的でした。
材料が違うだけで、質問の意図は大きく変わるものではありませんね。

前回に引き続き、ご丁寧なご回答ありがとうございます。
（おそくなりすみませんでした）

回答No.3

noname#230359

比熱は、他の回答者さんの通りです。

後は、熱源の放熱、加熱体の吸熱と放熱です。

概略計算になります。

回答No.1

noname#230359

S45Cの比熱の温度特性はいくつかサイトに掲載されてますよ。
一例：
http://www.eonet.ne.jp/~smiling/SOFT/GRANTAS/fullstick20/fullstick20.htm