比熱とは？
比熱容量（c）とは、物質1グラムの温度を1℃上昇させるのに必要な熱量のことです。これは熱力学の基本的な性質のひとつで、水がなかなか温まらないのに対し、金属はすぐに熱くなる理由を説明してくれます。この計算機は国や単位系に依存しない汎用ツールで、熱量・質量・温度変化の関係から比熱 \(c\) を求めます。
この計算機の使い方
次の3つの値を入力してください。熱量 \(Q\)（ジュール）、質量 \(m\)（グラム）、温度変化 \(\Delta T\)（℃）です。計算機は熱量を「質量×温度変化」で割り、J/(g・℃) 単位の比熱を返します。結果が不定にならないよう、\(\Delta T\) と \(m\) は0以外の値にしてください。
公式の解説
基本となる式は次のとおりです。
$$c = \frac{\text{Heat Energy } Q\text{ (J)}}{\text{Mass } m\text{ (g)} \times \Delta T\text{ (°C)}}$$
これは熱の移動を表す式 \(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\) を変形して得られます。\(Q\) は加えた（または取り除いた）エネルギー、\(m\) は加熱される物質の質量、\(\Delta T\) はその結果生じた温度の変化（最終温度−初期温度）です。\(c\) が小さいほど温度が変化しやすく、\(c\) が大きいほど温度変化に対して「抵抗が強い」物質といえます。
計算例
たとえば、100 g の水に 4,180 J の熱を加えたところ、温度が 10 ℃ 上昇したとします。このとき
$$c = \frac{4{,}180}{100 \times 10} = \frac{4{,}180}{1{,}000} = 4.18\ \text{J/(g}\cdot\text{℃)}$$
となります。これはよく知られている液体の水の比熱の値です。
よくある質問
どの単位を使いますか？ 熱量はジュール、質量はグラム、温度は℃で入力し、比熱は J/(g・℃) で求められます。℃での \(\Delta T\) はケルビンでの \(\Delta T\) と等しいため、値は J/(g・K) でもまったく同じになります。
\(\Delta T\) はマイナスでもよいですか？ 熱が放出される場合、温度変化はマイナスになります。絶対値（プラスの \(Q\) とプラスの \(\Delta T\)）を使えば、一般的なプラスの比熱が得られます。
なぜ質量や \(\Delta T\) を0にできないのですか？ 0で割ることは数学的に定義できないため、この計算機では質量と温度変化に0以外の値を求めています。
