熱容量
テンプレート:出典の明記
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}} テンプレート:統計力学 熱容量(ねつようりょう、テンプレート:Lang-en)とは、系に対して熱の出入りがあったとき、系の温度がどの程度変化するかを表す状態量である。 単位はジュール毎ケルビン(J/K)が用いられる。
定義
系がある準静的な過程で テンプレート:Mvar の熱を得たときの温度の変化を テンプレート:Mvar とすると、熱容量は テンプレート:Indent で定義される[1]。 エントロピー テンプレート:Math を用いれば テンプレート:Indent と表される[2]。
定積熱容量
体積が一定の条件下での熱容量を定積熱容量といい、内部エネルギー テンプレート:Mvar により テンプレート:Indent で表される。括弧に付く添え字は微分を行う温度 テンプレート:Mvar の他に体積 テンプレート:Mvar を変数に持つことを表している。
定圧熱容量
圧力が一定の条件下での熱容量を定圧熱容量といい、エンタルピー テンプレート:Mvar により テンプレート:Indent で表される。
性質
平衡状態の安定性から、等積熱容量は テンプレート:Math である。
定圧熱容量と定積熱容量の差は、熱膨張係数 テンプレート:Mvar、等温圧縮率 テンプレート:Mvar と テンプレート:Indent で関係付けられる。特に、理想気体の場合には テンプレート:Indent となる。テンプレート:Mvar は物質量、テンプレート:Mvar はモル気体定数である。テンプレート:Math なので テンプレート:Math の関係がある。 これは体積の変化により系が外部にした仕事の分だけ余計に外部から熱を得ていることを表している。
定圧熱容量と定積熱容量の比は比熱比と呼ばれ、断熱圧縮率 テンプレート:Mvar、等温圧縮率 テンプレート:Mvar と テンプレート:Indent で関係付けられる。テンプレート:Math なので テンプレート:Math である。
統計力学における位置付け
統計力学においては分配関数によって熱容量は テンプレート:Indent で表されており、エネルギーのゆらぎと関係付けられている。 テンプレート:Indent
出典
参考文献
関連項目
テンプレート:Commonscat テンプレート:Wikidata property