비 열(Specific heat)
비열이란 , 물질의 단위 질량의 온도를 1°C 올리는데 필요한 열량을 말하며 , 실제로 모든 물질의 비열, 즉 주어진 열에 대한 반응은 서로 다르다고 본다.
1 Kg 의 물에 1Kcal 의 열을 가하면 물의 온도는 1도 올라갈 것이다. 그렇지만 같은 양의 열을 1 kg 의 메틸알코올에 가하면 온도 증가는 약 1.7도가 된다.
물질의 비열을 구하는 식은 우선 고온의 물체와 저온의 물체를 접촉 시키면 온도 변화 과정을 통하여 열평형 상태에 도달한다. 이때 고온의 물체가 잃은 열량은 저온의 물체가 얻은 열량과 같으므로 다음과 같은 관계식이 성립하며, 이것을 이용하여 비열 값을 구할수 있다.
질량 mx , 비열 cx , 온도 Tx 인 물체를 질량 mw , 비열 cw , 온도 Tw 의 물과 열 접촉을 시켜서
열평형이 이루기를 기다린 후 ,이 물체와 물을 합친 계가 외부와 격리 되었다면,
에너지 보존법칙에 의하여
mw * cw * (T-Tw ) = mw * cx * ( Tx-T )
비열 Cx = 물의 질량 ( mw ) * 물의 비열 ( Cw ) * 물의 온도차 ( T - Tw )
물체의 질량 ( mx ) * 물체의 온도차 ( T-Tw )
물질의 모든 비열의 단위는 같지만, 압력솥 안과 같이 체적변화가 없는 상태에서의 비열은 정적비열 ( 정용비열 ) , 뚜껑이 없는 상태에서 개방상태에서의 비열은 정압비열이 되며 실제 환산에서는 정적비열, 정압비열과의 환산이 된다고 본다.
SI단위에서 물의 비열은 4186J/kg°C 또는 4˚C 에서 1kcal/kg˚C 이다.
1 Kg 의 물에 1Kcal 의 열을 가하면 물의 온도는 1도 올라갈 것이다. 그렇지만 같은 양의 열을 1 kg 의 메틸알코올에 가하면 온도 증가는 약 1.7도가 된다.
물질의 비열을 구하는 식은 우선 고온의 물체와 저온의 물체를 접촉 시키면 온도 변화 과정을 통하여 열평형 상태에 도달한다. 이때 고온의 물체가 잃은 열량은 저온의 물체가 얻은 열량과 같으므로 다음과 같은 관계식이 성립하며, 이것을 이용하여 비열 값을 구할수 있다.
질량 mx , 비열 cx , 온도 Tx 인 물체를 질량 mw , 비열 cw , 온도 Tw 의 물과 열 접촉을 시켜서
열평형이 이루기를 기다린 후 ,이 물체와 물을 합친 계가 외부와 격리 되었다면,
에너지 보존법칙에 의하여
mw * cw * (T-Tw ) = mw * cx * ( Tx-T )
비열 Cx = 물의 질량 ( mw ) * 물의 비열 ( Cw ) * 물의 온도차 ( T - Tw )
물체의 질량 ( mx ) * 물체의 온도차 ( T-Tw )
물질의 모든 비열의 단위는 같지만, 압력솥 안과 같이 체적변화가 없는 상태에서의 비열은 정적비열 ( 정용비열 ) , 뚜껑이 없는 상태에서 개방상태에서의 비열은 정압비열이 되며 실제 환산에서는 정적비열, 정압비열과의 환산이 된다고 본다.
SI단위에서 물의 비열은 4186J/kg°C 또는 4˚C 에서 1kcal/kg˚C 이다.
각종 물질 ( Material ) 의 비열 값
| 소 재 ( Material ) | 고체 비열 ( Kcal / Kg ℃ ) | 액체 비열 ( Kcal /Kg ℃ ) |
|---|---|---|
| 아세톤 ( Acetone ) | ㆍ | 0.530 |
| 공기 ( Air ) | ㆍ | 0.237 |
| 알코올 ( Alcholo ) | 0.232 | 0.648 |
| 알루미나 ( Alumina ) | 0.197 | ㆍ |
| 알루미늄 ( Aluminium ) | 0.248 | 0.252 |
| 안티몬 ( Antimony ) | 0.054 | 0.054 |
| 아스팔트 ( Asphalt ) | 0.550 | 0.55 |
| 벤젠 ( Benzene - Benzol ) | 0.299 | 0.423 |
| 비스무스 ( Bismuth ) | 0.033 | 0.035 |
| 황동 ( Brass 67Cu 33Zn ) | 0.105 | 0.123 |
| 청동 ( Bronze90 Cu10Al ) | 0.126 | 0.125 |
| 벽돌 ( Brick - Fireclay ) | 0.240 | ㆍ |
| 벽돌 ( Brick - Red ) | 0.230 | ㆍ |
| 벽돌 ( Brick - Silica ) | 0.260 | ㆍ |
| 캐드뮴 ( Cadmium ) | 0.038 | 0.074 |
| 칼슘 ( Calcium ) | 0.170 | ㆍ |
| 카본 ( Carbon - Amorphous ) | 0.241 | ㆍ |
| 카본 ( Carbon - Disulfide ) | ㆍ | 0.240 |
| 카본 ( Carbon - Graphite ) | 0.184 | ㆍ |
| 시멘트 ( Cement ) | 0.200 | ㆍ |
| 크로닌 ( Chlorine ) | 0.190 | ㆍ |
| 크로마이트 ( Chromite ) | 0.220 | ㆍ |
| 진흙 ( Clay - Dry ) | 0.224 | ㆍ |
| 석탄 ( Coal ) | 0.310 | ㆍ |
| 콜타르 ( Coal Tar ) | 0.413 | ㆍ |
| 코발트 ( Cobalt ) | 0.145 | ㆍ |
| 콘크리트 ( Concrete ) | 0.270 | ㆍ |
| 구리,동 ( Copper ) | 0.104 | ㆍ |
| 코르크 ( Cork ) | 0.480 | ㆍ |
| 강옥 ( Corundum ) | 0.304 | ㆍ |
| 목화 ( Cotton ) | 0.320 | ㆍ |
| 백운석 ( Dolomite ) | 0.222 | ㆍ |
| 경화고무 ( Ebonite ) | 0.350 | ㆍ |
| 연료오일 ( Fuel Oil ) | ㆍ | 0.450 |
| 가솔린 ( Gasoline ) | ㆍ | 0.514 |
| 유리 ( Glass - Crown ) | 0.160 | ㆍ |
| 그라스 울 ( Glass Wool ) | 0.160 | ㆍ |
| 철 ( Iron ) | 0.1162 | ㆍ |
| 납 ( Lead ) | 0.032 | ㆍ |
| 산화 납 ( Lead Oxide ) | 0.049 | ㆍ |
| 마그네슘 ( Magnesium ) | 0.272 | 0.266 |
| 산화마그네슘 ( Magnesium Oxide ) | 0.23 - 0.30 | ㆍ |
| 망간 ( Manganese ) | 0.171 | 0.192 |
| 몰리브덴 ( Molybdenum ) | 0.065 | ㆍ |
| 모넬 ( Monel ) | 0.129 | 0.139 |
| 나프타린 ( Napthalene ) | 0.325 | 0.427 |
| 니켈 ( Nickel ) | 0.134 | 0.124 |
| 니크롬 ( Nichrome ) | ㆍ | 0.111 |
| 나일론 ( Nylon ) | 0.550 | ㆍ |
| 산소 ( Oxygen ) | 0.336 | 0.394 |
| 파라핀 ( Paraffin ) | 0.622 | 0.712 |
| 형광체 ( Phosphorus ) | 0.189 | ㆍ |
| 백금 ( Platinum ) | 0.036 | 0.032 |
| 자기 ( Porcelain ) | 0.026 | ㆍ |
| 석영 ( Quartz ) | 0.230 | ㆍ |
| 로듐 ( Rhodium ) | 0.058 | ㆍ |
| 고무 ( Rubber ) | 0.480 | ㆍ |
| 모래 ( Sand ) | 0.200 | ㆍ |
