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과학

비열

비열과학
영문명
Specific heat capacity
SI 단위
J/(kg K)
기본 관계의 근사식
Q = mcΔT
구분할 양
물체 전체의 열용량
비열은 물질의 단위 질량에 대해 온도를 단위만큼 바꾸는 데 필요한 열량을 나타내는 양이다. 물체 전체의 열용량과 구분하며 온도와 압력, 측정 과정 등의 조건에 따라 값이 달라질 수 있다.

질량당 필요한 에너지

같은 질량의 두 물질에 같은 열량을 전달해도 온도 변화가 다를 수 있다. 비열은 이런 차이를 단위 질량을 기준으로 비교하는 데 쓰인다. 물질의 양이 두 배가 되면 물체 전체의 열용량은 달라지지만 같은 조건의 비열까지 두 배가 되는 것은 아니다.

식을 쓸 수 있는 조건

비열을 일정하게 볼 수 있는 구간에서 상전이가 없으면 Q=mcΔT로 필요한 열량을 근사할 수 있다. 온도에 따라 비열이 크게 달라지면 하나의 상수로 전체 구간을 계산하기 어렵다. 얼음이 녹는 과정처럼 상태가 바뀌는 구간은 따로 다뤄야 한다.

열용량과 나누어 보기

열용량은 물체 전체의 온도 변화에 관한 값이고 비열은 질량당 값이다. 균일한 물체에서 조건이 같다면 열용량은 질량과 비열의 곱으로 표현할 수 있다. 단위에 질량이 포함되는지를 보면 두 양을 구별하는 데 도움이 된다.

측정 과정도 중요하다

특히 기체는 압력을 일정하게 하는지 부피를 일정하게 하는지에 따라 같은 온도 변화에 필요한 열량이 달라질 수 있다. 따라서 비열 표의 숫자를 비교할 때는 조건을 함께 확인해야 한다. 비열을 열이 전달되는 속도와 같은 성질로 보아서는 안 된다.

관련 문서

열용량 / 열 / 온도 / 질량 / 상전이 / 잠열