比熱比
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テンプレート:出典の明記 比熱比(ひねつひ、テンプレート:Lang-en-short)は定圧熱容量と定積熱容量の比である。熱力学の解析に用いるのは、それぞれ1モルあたりの定圧熱容量(定圧比熱)、定積熱容量(定積比熱)の比であり、通常 γ または κ と表示される。ただし工業的には、MKS系に単位換算された値を用いるのが一般的である。モルと kg の換算には、炭素12を基準とした炭素スケールが用いられる。
断熱圧縮膨張時の圧力P と体積V の関係は、比熱比を用いて次のように表される(ポアソンの法則)。 テンプレート:Indent
下表に示すように、気体の比熱容量、比熱比は、分子の構造によって決まる(エントロピーにおける分子の運動エネルギーには回転運動も含むためその差が比熱比の差になり現れる)。
分子構造 | 気体 | 分子量 | 炭素スケール | 比熱容量 | 比熱比 | |
---|---|---|---|---|---|---|
定圧 CP | 定積 CV | γ=CP/CV | ||||
原子数 | JK-1mol-1 | JK-1mol-1 | ||||
JK-1kg-1 | JK-1kg-1 | |||||
1 | He | 4 | 4.0026 | 20.78≒5/2R | 12.47≒3/2R | 1.66 |
5192 | 3116 | |||||
2 | O2 | 32 | 31.889 | 29.33≒7/2R | 21.01≒5/2R | 1.40 |
919.8 | 658.8 | |||||
3以上 | CO2 | 44 | 44.010 | 37.14 | 28.83 | 1.29 |
843.9 | 655.1 | |||||
NH3 | 17 | 17.301 | 35.48 | 27.17 | 1.31 | |
2051 | 1570 | |||||
CH4 | 16 | 16.043 | 35.74 | 27.43 | 1.30 | |
2228 | 1710 |