この計算ツールでできること
このツールは、断熱容器の中で2種類の液体を混ぜ合わせたときに到達する最終的な熱平衡温度を予測します。計算の根拠となるのはエネルギー保存則です。高温側の液体が失う熱量と、低温側の液体が受け取る熱量が等しくなり、やがて両者は同じ温度に落ち着きます。水・油・流体として扱える金属など、どんな物質でも、単位がそろってさえいれば利用できます。
使い方
それぞれの液体について、質量・比熱容量（J/kg·℃、または整合した任意のエネルギー／温度単位）・初期温度（℃）を入力します。水の比熱は約4186 J/kg·℃です。「計算する」を押すと、混合後の予測温度が表示されます。両方の比熱が同じ単位であれば、質量はキログラム・グラム・ポンドのいずれでも構いません。
計算式の解説
混合温度は、2つの初期温度を「それぞれの熱容量（質量 × 比熱）」で重み付けした加重平均として求められます。
$$T_f = \frac{m_1 c_1 T_1 + m_2 c_2 T_2}{m_1 c_1 + m_2 c_2}$$
\(m \cdot c\) の積はその液体の総熱容量、つまり温度を変えるのに必要なエネルギー量を表します。熱容量が大きい液体ほど、最終温度を自分の初期温度に引き寄せる力が強くなります。
計算例
80 ℃の水1 kgと、20 ℃の水1 kg（どちらも \(c = 4186\)）を混ぜてみましょう。結果は$$\frac{1 \cdot 4186 \cdot 80 + 1 \cdot 4186 \cdot 20}{4186 + 4186} = \frac{418600}{8372} = 50\ \text{℃}$$両方の液体の熱容量が等しいため、ちょうど中間の温度になります。
よくある質問
容器や空気への熱の逃げも考慮されますか？ いいえ。完全に断熱された系を想定しており、相変化（蒸発・凝固など）や化学反応は起こらないものとしています。
華氏（℉）でも使えますか？ 両方の温度が同じ目盛りであれば使えますが、比熱の単位もそれに合わせる必要があります。最も正確な結果を得るには、℃とSI単位の比熱を使うことをおすすめします。
2つの液体が同じ物質の場合は？ その場合 \(c_1 = c_2\) が打ち消し合い、結果は単純に2つの温度を質量で重み付けした平均になります。
