比熱

熱量保存の法則とは?問題の解き方のコツも解説!

寒くなってくると、温かいお風呂が恋しくなりますね。
さあ、寝る前にぬくぬくあったまろう~と湯舟に足を入れたとたん、

 

「あっ、熱ーーーーい!!」

 

あわてて蛇口をひねって、水をジャバジャバ・・・、
ようやく火傷しなくてすむ温度まで下がりました。

 

そうだお茶が飲みたいな、と冷たい湯のみに熱いお茶を注ぎます。
冷たい湯のみがじんわり温まってきましたね。

 

よくある話ですが、どうしてこんな事が起こるのか考えたことはありますか?

 

「熱いお湯と冷たい水を混ぜたらぬるま湯になるの当たり前だよね」
「冷たいものに熱いものをくっつけたら、まあ温まるよね」

 

そうです。そして、その当たり前を解明するのが科学です。
熱いお湯と冷たい水が分かれたままでいないし、熱いお茶が入った湯のみが冷たいままでいないのはなぜなのでしょう?

 

科学者たちはどう考えたのか、聞いてみましょうか。

 

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熱容量と比熱の違いとは?単位や公式と熱量との関係!

夏の暑~い日、海に行って泳ぎたくなりますね。
さあ海に入ろう!と砂浜を歩き始めると、
「うわ、足の裏が熱い!」
と走って海に飛び込みます。
「あれ、海は砂浜みたいに熱くなくて気持ちいいな」

 

不思議だと思いませんか?
砂浜も海も同じように日差しを受けていたのに、
砂浜は熱く、海はぬるくて気持ちいいなんて。

 

次は、金属製のお鍋に水を入れて火にかけてみましょう。
お鍋はすぐに触れないくらい熱くなるのに、水が温まるには時間がかかりますね。

 

みなさん、体感的に知っているはずです。
物には、温まりやすいものとそうでないものがあります。
物によって温まりやすさが違うのですね。

 

「物の温まりやすさを数値化したら、物同士の特徴を比べられて便利だろうな」
と昔の科学者たちは考えました。

 

そこで、『熱容量(ねつようりょう)』と『比熱(ひねつ)』という量を使って、物の温まりやすさを数値的に表すことにしました。

 

…といきなり言われても、なかなかピンときませんよね。

 

「熱容量と比熱って何で2種類あるんだろう?物の温まりやすさだから、『』が関係するのは分かるけど…」と思いませんか?

 

では、『』ってそもそも何だっけ?という基本的なところから、『熱容量』と『比熱』についてひも解いていきましょう。

 

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