比熱|熱の伝わりやすさ

比熱

比熱とは熱の伝わりやすさで、温度を1℃(K)あげるのに必要な熱量のことをいい、体積が一定のものが定容比熱、圧力が一定のものが定圧比熱という。現実では、体積・圧力ともに異なるため、理想気体を想定して考察されている。また、定圧比熱と定容比熱との比を比熱比という。

定容比熱

定容比熱とは、容量が一定の条件で、単位質量の物質の温度をあげるのに必要となる熱量のことをいう。

定圧比熱

定容比熱とは、定圧の一定の条件で、単位質量の物質の温度をあげるのに必要となる熱量のことをいう。

マイヤーの関係

マイヤーの関係とは、定圧比熱と定容比熱の差は気体定数になるという関係で、このことは、定圧比熱は常に定容比熱よりも大きいことを示している。

比熱比

比熱比とは、定圧比熱と定容比熱との比である。理想気体の比熱比は単原子気体で5/3、2原子気体では7/5、多原子気体では4/3となり、原子数が少ないほど大きくなる。

主な気体の気体定数、比熱、比熱比K

気体 気体定数R
[J /(kg・K)]
定圧比熱 cp
[J /(kg・K)]
定容比熱 cv
[J /(kg・K)]
比熱比
K
ヘリウム He 2076.900 5.197 3.120 1.666
水素 H2 4124.000 14.320 10.190 1.405
窒素 N2 296.790 1.040 0.744 1.399
酸素 O 259.820 0.915 0.655 1.397
空気 286.990 1.006 0.719 1.399
一酸化炭素 CO 296.820 1.043 0.746 1.398
一酸化窒素 NO 277.080 0.995 0.718 1.386
二酸化炭素 CO2 188.910 0.850 0.661 1.286
アンモニア NH3 488.200 2.156 1.668 1.293
メタン CH 518.230 2.232 1.714 1.302