熱容量
基本定義編集
c{\displaystyle C}
で表される物体の熱容量は、極限C=lim Δ T→0Δ Q Δ T,{\displaystyle C=\lim_{\Delta T\to0}{\frac{\Delta Q}{\Delta T}},}
ここで、δ q{\displaystyle\Delta q}
は、物体（質量m）に加えなければならない熱量である。δ tによって温度を上げて下さい {\displaystyle\Delta T}
。
このパラメータの値は、通常、物体の開始温度T{\displaystyle T}
とそれに適用される圧力P{\displaystyle P}
によってかなり変化する。 特に、それは典型的には、溶融または気化のような相転移によって劇的に変化する（融合のエンタルピーおよび蒸発のエンタルピーを参照）。 したがって、これら二つの変数の関数C(P,T){\displaystyle C(P,T)}
と考えるべきである。
Temperatureeditによる変動
狭い温度と圧力の範囲内のオブジェクトを操作するときのコンテキストで変動を無視することができます。 例えば、1ポンドの重さの鉄のブロックの熱容量は、開始温度T=25℃およびP=1気圧の圧力から測定した場合、約204J/Kである。 正確な値は、これらの範囲ではほとんど変化しないため、その近似値は、例えば、15℃と35℃の間のすべての温度、および0から10気圧までの周囲の圧力に 204Jの同じ熱入力がブロックの温度を15°Cから16°C、または34°Cから35°Cに上昇させ、誤差は無視できると信頼できます。
異なる熱力学的プロセスを受ける均質なシステムの熱容量edit
一定圧力で、dQ=dU+PdV（等圧プロセス）Edit
一定圧力で、システムに供給される熱は、熱力学の第一法則によれば、行われた作業と内部エネルギーの変化の両方に寄与する。 熱容量はC Pと呼ばれます。 {\displaystyle C_{P}.}
定体積で、dV=0、dQ=dU（アイソホリックプロセス）編集
定体積でプロセスを受けているシステムは、作業が行われないことを意味するため、供給される熱は内部エネルギーの変化にのみ寄与する。 このようにして得られた熱容量はC Vと表記される。 {\displaystyle C_{V}.}
C V{\displaystyle C_{V}}
の値は常にC Pの値より小さい。 {\displaystyle C_{P}.}
Calculating C P {\displaystyle C_{P}}
and C V {\displaystyle C_{V}}
for an ideal gasEdit
Mayer’s relation:
C P − C V = n R . {\displaystyle C_{P}-C_{V}=nR.}
ここで、
n{\displaystyle n}
は数である。気体のモルのうち、r{\Displaystyle R}
は普遍気体定数、γ{\displaystyle\gamma}
は熱容量比（気体分子の自由度の数を知ることで計算できる）である。
上記の二つの関係を用いて、特定の熱は次のように推論することができる。
C V=n R−1,{\displaystyle C_{V}={\frac{nR}{\gamma−1}},}
C P=n R−1。 {\displaystyle C_{P}=\gamma{\frac{nR}{\gamma-1}}。}
一定温度で（等温プロセス）編集
内部エネルギーの変化はありません（システムの温度はプロセス全体で一定であるため）、供給された熱の
相変化（相転移）編集時
熱は全体の温度を上げるのではなく、材料の状態を変えるのに利用されるため、相転移を受けるシステムの熱容量は無限
異種物体編集
熱容量は、電気モーター、いくつかの金属を持つるつぼ、または建物全体など、異なる材料で作られた別々の部品を持つ異種物体であっても明確に定義されている可能性があります。 多くの場合、そのような物体の（等圧性）熱容量は、個々の部品の（等圧性）熱容量を単純に加算することによって計算することができる。
しかし、この計算は、オブジェクトのすべての部分が測定前と測定後に同じ外圧にある場合にのみ有効です。
しかし、この計算は有効です。
それはいくつかのケースでは不可能かもしれません。 例えば、弾性容器内のガスの量を加熱すると、容器外の大気圧が一定に保たれていても、その体積と圧力の両方が増加する。 したがって、ガスの有効熱容量は、そのような状況では、その等圧容量と等圧容量の中間の値を持つことになりますC P{\displaystyle C_{\mathrm{P}}}
とC V{\displaystyle C_{\mathrm{V}}}
。
いくつかの相互作用する部品と状態変数を持つ複雑な熱力学系、または一定の圧力でも一定の体積でもない測定条件、または温度が著しく不均一 供給される熱エネルギーは、巨視的および原子的スケールの両方で、運動エネルギー（運動のエネルギー）およびポテンシャルエネルギー（力場に蓄積されるエネル その場合、温度の変化は、システムが初期状態と最終状態の間の位相空間を通って続いた特定の経路に依存する。 すなわち、位置、速度、圧力、体積などを何らかの形で指定する必要があります。 初期状態と最終状態の間で変更され、熱力学の一般的なツールを使用して、小さなエネルギー入力に対するシステムの反応を予測します。 「一定容積」および「一定した圧力」暖房モードは簡単で同質なシステムが続くことができる無限に多くの道の中のちょうど2である。
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