2005年11月17日
熱容量と比熱
物体に熱を加えると、物体の温度が上昇します。
外から加えた熱をQ 〔Ｊ〕，上昇した温度をΔＴ〔Ｋ〕とすると、加えた熱が多いほど、
温度が上昇するので、ＱとΔＴは比例関係にあります。
鍋に水を入れて、ガスレンジの火を大きくしたほうが、より温度が上昇するような
イメージですね。
よって、その比例定数をＭとすると、
Ｑ＝Ｍ ΔＴ （１）
という関係が成り立ちます。
このＭを、「熱容量」と呼びます。
さて、「熱容量」という名前がついているからには、少なくとも、この名前を付けた人
にとっては、（１）式のＭが、何かの容器の大きさに見えているはずです。
（１）式を単なる比例関係と見ないで、そこに現象の理解に役立つイメージを描いて
いるのです。
コップに水を注ぐ場合をイメージしてみましょう。
トクトクトクトク…
水を注ぐと、水面がだんだん上昇してきます。
注いだ水の量と、水面の上昇分は比例関係にあり、注いだ水の量が多いほど、
水面は上昇します。
水の量をＱ〔ｌ〕、水面上昇をΔＴとして、比例関係を表すと、
Ｑ＝Ｍ ΔＴ （２）
となります。Ｍが表すのは何でしょう？
コップの底面積です。
つまり、コップの容量を表す量です。
（１）と（２）の式を対応させてみましょう。
Ｑ ： 水の量 ⇔ 熱量
ΔＴ ： 水面上昇 ⇔ 温度上昇
Ｍ ： コップの底面積 ⇔ 熱容器の底面積
熱容量Ｍが、どのような容器の容量なのかがイメージできましたか？
このようにイメージがあれば、熱の放出・吸収を考えやすくなりますよ。
次号では、熱容量をテーマにした《たとえ話》を書きます。
