比熱の温度依存とは？物理的な観点から解説します
- 比熱は物質が温度変化に対してどれだけ熱を吸収するかを表す指標です。
- 比熱測定結果からわかるように、比熱は温度によって変動します。
- この温度依存性は物質の内部の分子や原子の動きに起因しています。
- 締切済み
比熱の温度依存
比熱が温度によって変動することが比熱測定結果からわかったのですが、その理由がわかりません。 物理的な観点からなにか言えるのでしょうか？ ご教授願います。
- 20180809
- お礼率60% (3/5)
- その他（材料・素材）
- 回答数2
- ありがとう数3
- みんなの回答 （2）
- 専門家の回答
みんなの回答
- fujic-1990
- ベストアンサー率55% (4505/8062)
比熱は温度によって変化するもので、その研究は「量子論」の発展に貢献したそうです。 例えば加えられた熱が、その物質からの周辺物質への伝播や、その物質の体積や状態（膨張や固体から液体へなど）の変化のために消費されるからのようです。
- ohkawa3
- ベストアンサー率59% (1344/2264)
「比熱が温度によって変動する」 物質の結晶構造が温度帯によって異なるような場合は、温度によって比熱が異なっても不思議ではないと思います。どのような物質について、どの程度の比熱が異なることについて、理由をお探しでしょうか？ まずは、最も扱う機会が多い1気圧における「水」のデータが載っているURLを貼っておきます。
お礼
ご回答ありがとうございます。 水のデータ、参考になりました。 返事が遅れてしまいましたが、ご教授ありがとうございました。
関連するQ&A
- 結晶性樹脂の比熱の温度依存性
結晶性樹脂の比熱の温度依存性についてご教授ください。 ある文献で結晶性樹脂の比熱は融点近傍で極大を持つという記述を見ました。比熱は各相では温度に対して直線的に比例し、融点付近で融解熱による熱の吸収があるため熱分析ではピークを持つという認識でおりました。 上記は同じ現象において融解熱を比熱に含めるか、含めないかの違いでしょうか？ただ、定義のはっきりした“比熱”が人によって捉え方が異なるはずはないと思います。 (1)比熱は融点近傍で極大を持つのか？ (2)極大を持つなら融解エンタルピーとの切り分けはどうなるのか？ 以上、ご教授ください。よろしくお願いいたします。
- 締切済み
- 科学
- 比熱の実験
Al Cu Fe の三つの比熱を求める実験をしました。 これらを熱湯にいれて熱平衡にし、水にいれてその温度の変化を１０秒ごとに計りました。 最高温度をt2とし、熱湯の初期温度をt0,水の初期温度をt1,水の質量をM、容器等の質量をm0,容器等の比熱をc0としたとき c(比熱)=(M+m0c0)(t2-t1)/m(t0-t2) で比熱を出すという実験をしました。 報告事項 1なぜ高温金属を入れた後の水温変化を測定し最高温度をｔ２としたのか説明せよ。 2比熱の測定値は教科書の値（正しい比熱の値とかんがえてください）と必ずしも一致しないが、その原因と考えられる理由をあげよ。 この報告事項が分からずにいます。 1 は最高温度をより正確に測るため 2の理由は全くわかりません。 どなたかアドバイス・回答をください。 よろしくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 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。
- ベストアンサー
- 物理学
- 比熱について教えてください。
比熱について教えてください。 来週、放課後の生徒が自分たちでするゼミがあり、比熱が僕の担当になっています。 まだ高1で、物理をやっているので、化学のことが分からず、昨日からずっと考えていますが、次の文の意味がよくわかりません。 物質1gの温度を1Kあげるのに必要な熱量を比熱[単位記号 J/[g K] ]といい、その値は物質によって異なる。 比熱c[J/[gK]]、質量m[g]の物質の温度がT[K]上昇したとき、その物質が吸収した熱量Q[J]は次の式で表わされる。 Q=mcT そこで、比熱の概念、単位記号J/[gK],Q=mcTはどうやったら出てきたのかを教えてください。
- ベストアンサー
- 化学
- 比熱と熱伝導率
比熱と熱伝導率の違いが本やウィキペディアを見てもはっきり分かりません。どなたか知恵をお貸しください。 比熱というのは与えた熱量⊿Q、質量ｍ、比熱ｃ、上昇した温度⊿Tの間には⊿Q＝ｍｃ⊿Tが成り立つので、比熱ｃ＝⊿Q/⊿Tは与えた熱量に対して実際にどれくらい温度が上昇したかという割合を指すのだと思いますがこれはまだ理解できます。しかし一方の、熱伝導率はウィキによると熱流束J、温度T、熱伝導率λとするとJ＝-λ∇Tと表せるのですが、λは熱流束Jを温度勾配∇Tで割った量とはどういう意味ですか？また何故負号があるのですか？まずここが理解出来ていないので、大雑把なイメージでも良いので教えてください。 そして比熱と熱伝導率の違いですが、満タンまで水が入った立方体の容器のド真ん中に電気抵抗線などの熱源があるとします。加熱を始めると熱源周りの水から温かくなっていきます。温度計を入れて水温を測定する時に、熱源付近に配置した場合は比熱を測る事になり、熱源から離れた位置に温度計を置いて水温を測定した場合は熱伝導率を測る事になるのですか？どちらの測定も熱量を与えてある位置の温度変化の観察ですが、どうやって区別するのか分かりません。 また熱い水は水面の方へ溜まり易い理由は何ですか？比重が軽くなるという言葉の意味がよく分からないです。これは”高温の水”が上へ移動したという熱伝導率に関わる現象でしょうか？
- ベストアンサー
- 物理学
- 比熱に関するグラフ利用題
比熱に関する物理学の問題です。 以下，問題文です。 22℃のスズの塊500gを同じ温度の容器に入れ，1分につき3150Jの割合で加熱したとき，温度と加熱時間との関係は図のようになった。スズの融点を232℃とし，容器の熱容量を97J/Kとする。 スズの比熱は何J/g・Kか。最も適当なものを(1)～(6)の中から一つ選べ。 「熱量（Cal）＝比熱×質量（ｇ）×温度変化（℃）」 であることは既知としていますが， 温度上昇部と平衡部，両者を含めた立式には 至っていません。 どなたかご教授頂きたいと思います。
- ベストアンサー
- 物理学
- 熱力学の比熱について質問です。
２原子分子気体の常温付近での定積比熱の値を温度Ｔと気体定数Ｒを用いて表せ。また、そのような値になる物理的な理由を記せ。 これは、２原子分子の場合はｃｖ＝（5/2）Ｒになると考えたのですが、Ｔを使えと書いてあるので質問させていただきました。どのようにしたらＴが出てくるのか解説よろしくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
お礼
ご回答ありがとうございます。 やはり、比熱は温度依存があるのですね。