熱容量

「温度」と「エネルギー」の関係について考えている。昨日は「熱含量(エンタルピー)」について考えたが、今日は「熱容量」について。
下記はWikiPediaの記述。

「熱容量」とは系に対してエネルギーの出入りがあったとき、そのエネルギーの出入りが系の温度をどのように変化させるかを示す比例定数。熱容量はエネルギーの出入りがあったさい、系の(温度以外の)状態がどのように変化したかに依存して変化する値であって、エネルギーを出入りさせる前後で系の体積が一定である場合を定積熱容量、系の圧力が一定である場合を定圧熱容量とよぶ。
単位はジュール毎ケルビン(J/K)、カロリー毎ケルビン(cal/K)。

具体的に、水に則して考えてみると(と言ってもWikiPediaの丸写しだが)、

ある物体の熱容量というものを考えるとしよう。熱容量とはその物体の温度を一度上昇させるのに必要な熱量のことである。
たとえばコップ一杯の水(100g)があったとする。ここに何らかの方法で100calのエネルギーを与えることができたとしよう。この系からエネルギーが外に漏れないように注意して実験を行った結果、コップ一杯の水の温度は約1度上昇する。このとき、コップ一杯の水の熱容量は約100cal/Kである。
今度は水を2倍の量にしたとしよう。同じように100calのエネルギーを与えたとすると、今度は約0.5Kの温度上昇を観測することになる。水のようにエネルギーの出し入れの際、他の熱力学的状態の変化が無視しうるような系であれば熱容量は物質の「量」に比例すると考えてよい。

う〜〜ん。ちょっと纏めてみると、
エンタルピー(熱含量)」は、その物質が持つ熱エネルギー量で、その次元はエネルギーの次元「ジュール[J]」と等しい。絶対零度の時にゼロ。温度が上がると「熱含量」は増える。
熱容量」は、「温度を1ケルビン(K)度上げるのに必要なエネルギー」で、その次元は「ジュール/K」で、あくまで「比例定数」。横軸に温度(K)をとって、縦軸にエネルギー(ジュール)を取ったときの傾き。同じ物質に同じ熱エネルギーを与えても、その質量によって温まる速さが違う。質量が大きいほど、温まるのは遅くなる。 このように、物質の温度変化は、その体積や質量によって変わる。一般的に「熱容量」は同じ物質であれば「質量に比例して大きくなる」。