種々の物質・材料の熱容量

物質の熱容量については、古くから実験的、理論的に研究され、 単体の固体のモル比熱が 3R になるというデュロン-プティの法則、 単原子分子の気体の定圧モル比熱が (5/2) R になることなどはよく知られています （R は気体定数）。 けれどもそうした理論的な扱いから外れた物質や材料の熱容量については、 意外に知られていないようです。 なお水熱量計などで重要になる、水の比熱の温度変化についても載せておきます。

１．種々の物質・材料の定圧比熱

さまざまな物質・材料の定圧比熱（単位質量当たりの熱容量）c_p の値をまとめておきます。 特記する以外、常圧 25 °C における熱容量です （主として理科年表、CRC Handbook of Physics and Chemistry によります）。

なお固体の場合には、定圧比熱 c_p と定積比熱 c_v の差は小さく、無視できる程度ですが、 一般に、気体・液体の場合には、その差は無視できません。 たとえばヘキサンの場合、定積比熱は定圧比熱より、0.54 J g^-1 K^-1 小さくなります。

２．液体の水の定圧比熱の温度依存性

水の比熱はエネルギーの単位、カロリー cal とも関わって、 熱化学において重要な位置を占めてきました。 表 2 には気液共存状態における、 液体の水の定圧比熱の温度依存性を示します。 水の定圧比熱は 0 °C から温度を上げていくと、 最初減少し、35 °C 付近から増加に転じます。 水の定圧比熱は 20 °C から 70 °C ぐらいまで、 ほぼ一定ですが、水熱量計などでの室温以下の水の定圧比熱の扱いには、 （1 %程度ですが）慎重になる必要があります。