薬剤師国家試験出題項目

定容熱容量、定圧熱容量

1 熱容量と比熱

熱容量C(単位:J・K-1)とは、系の温度を1K上昇させるのに必要な熱であり、熱qを変化した温度ΔTで割ることにより求められる。

一般に熱容量は、モル熱容量(1molの物質の温度を1K上昇させるのに必要な熱:J・K-1・mol-1)で表される。また、モル熱容量に近い指標として、比熱(1gの物質の温度を1K上昇させるのに必要な熱:J・K-1・g-1)がある。


2 定容熱容量、定圧熱容量

定容熱容量(CV)とは、体積変化が伴わない場合おいて、系の温度を1K上昇させるのに必要な熱のことである。また、体積変化が伴わない場合において、1molの物質の温度を1K上昇させるのに必要な熱を定容モル熱容量(CVm)といい、以下の式で表される。

定圧熱容量(Cp)とは、圧力一定の場合おいて、系の温度を1K上昇させるのに必要な熱のことである。また、圧力一定の場合において、1molの物質の温度を1K上昇させるのに必要な熱を定圧モル熱容量(Cpm)といい、以下の式で表される。

Cpm=CVm+R

<参考:定容熱容量と定圧熱容量の関係>

定容熱容量<定圧熱容量となる。その理由として、定圧過程では温度上昇に伴い、体積変化が伴い、1K温度を上昇させるために体積変化(膨張)に熱が必要となる。このことから、定圧過程では定容過程に比べ、その分、多くの熱が必要となる。

-薬剤師国家試験出題項目

Copyright© yakugaku lab , 2020 All Rights Reserved Powered by AFFINGER5.