乙4で出る水比重&蒸気比重とは?比熱・熱量・熱容量も

比重・比熱(危険物取扱者乙4) 乙4Webテキスト

乙4対策!(水)比重と蒸気比重

物質の質量を同じ体積の水の質量の何倍にあたるかを表した値が、水比重(単に比重ともいう)といいます。

比重=物質の重さ(g)/同体積の水の重さ(g)

また気体の質量が、同じ体積の空気の質量の何倍にあたるかを表す値が蒸気比重です。

蒸気比重=蒸気の重さ(g)/同体積の空気の重さ(g)

数値が1より大きい場合、それぞれ水または空気より重いことを示します。

  1. 標準の水の比重は1で、4℃のとき、比重が一番大きい
  2. 標準の空気における蒸気比重は1で、第4類の蒸気比重はすべて1以上で空気より重い
  3. 二酸化炭素は空気より重い
  4. 一酸化炭素は空位より軽い

また、温度の定義についてもチェックしておきましょう。

まずケルビン(K)とは温度を表す国際単位で、物質の温度がこれ以上低くならないとされる絶対零度(セ氏‐273℃)を0ケルビンとして、セ氏と同じ温度目盛りで表す温度の表し方です。

単位は英国の物理学者ケルビンに由来し、セ氏0℃は273Kになります。

上記で説明したなかで出てきた【セ氏(摂氏)温度】とは、日本で採用されている温度の表し方で、1気圧のもで純水が凍るときの温度(氷点)を0℃、沸騰するときの温度(沸点)を100℃として表したものです。

セ氏の呼び名は、考案者であるスウェーデンの天文学者セルシウスに由来します。

一方、【カ氏(華氏)温度】は、アメリカで一般的に用いられる温度の表し方です。

セ氏の0℃を32°F(ファーレン)、100℃を212°F(ファーレン)として、その間を180等分して1°Fとするものです。

Fはドイツの物理学者ファーレンハイトに由来します。

乙4対策!比熱・熱量・熱容量

物質の温度が変化するとき、物質に蓄えられる、または放出される熱の大きさを熱量と言います。

また物質の温まりやすさを表す数値が比熱です。

比熱が小さいものほど温まりやすく冷めやすいため、危険物では発火や消火のしやすさに大きく関わります。

比熱、熱量、熱容量についてまとめると以下の表のとおりです。

比熱物質1gの温度を1K(1℃)だけ上昇するのに必要な熱量
水の比熱は4.2
熱量物体を希望の温度に上げるのに必要な熱エネルギー量
単位はJ(ジュール)で水1gを1℃上昇させるのに必要な熱量は4.2J
熱量(J)=比熱(J/(g・K))×重さ(g)×温度差(K)

熱量が大きくなる条件(上記式参照)
➀比熱が大きい
②質量が大きい
③温度差が大きい
熱容量ある物体の温度を1K(1℃)上げるのに必要な熱量
熱容量(C)=比熱(c)×質量(m)

定義や公式などをしっかり確認しておきましょう。

乙4で出る水比重&蒸気比重とは?比熱・熱量・熱容量まとめ

比重=物質の重さ(g)/同体積の水の重さ(g)

蒸気比重=蒸気の重さ(g)/同体積の空気の重さ(g)

  1. 標準の水の比重は1で、4℃のとき、比重が一番大きい
  2. 標準の空気における蒸気比重は1で、第4類の蒸気比重はすべて1以上で空気より重い
  3. 二酸化炭素は空気より重い
  4. 一酸化炭素は空位より軽い
比熱物質1gの温度を1K(1℃)だけ上昇するのに必要な熱量
水の比熱は4.2
熱量物体を希望の温度に上げるのに必要な熱エネルギー量
単位はJ(ジュール)で水1gを1℃上昇させるのに必要な熱量は4.2J
熱量(J)=比熱(J/(g・K))×重さ(g)×温度差(K)

熱量が大きくなる条件(上記式参照)
➀比熱が大きい
②質量が大きい
③温度差が大きい
熱容量ある物体の温度を1K(1℃)上げるのに必要な熱量
熱容量(C)=比熱(c)×質量(m)

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