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温度は物質の物理的特性であり、物質の各分子に含まれる熱エネルギーの量を表します。エネルギーを物質に追加または除去して温度を上げ下げすることができます。物質の比熱容量は、物質の1グラムの温度を1度上昇させるのに必要な熱量の比率です。加熱または冷却された物質の初期温度は、この物質の性質を用いて決定することができる。
温度はすべての物質の物理的性質です (クリエイターズ/クリエイターズ/ゲッティイメージズ)
比熱容量
比熱は物質の物理的特性で、熱エネルギーを増減するために物質をどれだけ加熱または冷却する必要があるかとして定義されます。例えば、銅の比熱容量は1グラム当たり0.385ジュールである。これは、1グラムの銅の温度を1℃上昇させるには0.385ジュールの熱エネルギーが必要であることを意味すると解釈されます。
熱エネルギー
物質に適用される熱エネルギーは、その物質の比熱容量に直接関係しています。熱容量方程式の文脈では、エネルギーは、ジュールと呼ばれる単位で測定された、物質に加えられる熱の量です。この熱エネルギーは、ある量の質量を持つ物質がその物質の熱容量と質量に応じてどれだけ加熱または冷却されるかを示します。
熱容量のエネルギー方程式
熱容量、エネルギー、質量、および温度の関係は式E = mc(Tt)で表されます。ここで、Eは物質に適用される熱エネルギー、mは物質の質量、cは物質の比熱エネルギー、Tは最終温度etは物質の初期温度です。開始温度を求めるには、エネルギー方程式を並べ替えて初期温度を求めます。これにより、式t = - ((E /(c)(m))−T)が得られる。
初期温度
特定の熱方程式で初期温度を求めるには、式t = - ((E /(c)(m)) - T)に既知のエネルギー、熱容量、質量、最終温度の値を代入します。例えば、e = 0.975ジュール、c = 0.72ジュール/グラム*ケルビン、m = 35.82グラムet = 289.41ケルビンの場合、t = - ((0.975 /(0.72 * 35.82))となる。 )-289.41)= 327.215ケルビン、これは約54.215°C