定圧モル熱容量
定圧モル熱容量(ていあつモルねつようりょう、英語:molar heat capacity at constant pressure)とは定圧過程における1モル当たりの熱容量のことである。すなわち、圧力一定の条件のときに物質(特に気体について用いられる)を単位物質量あたり単位温度上昇させるのに必要な熱量を意味する。
定圧モル比熱(ていあつモルひねつ、英語:molar specific heat at constant pressure)とも呼ばれ、平成21年現在、日本の高等学校の「物理II」の教科書では「定圧モル比熱」と記述されている。
理想気体の場合、定積モル熱容量 c V {\displaystyle c_{V}} との間にはマイヤーの法則といわれる関係がある。この法則によると次の関係が成り立つ。
c P = c V + R {\displaystyle c_{P}=c_{V}+R}
ここでRは気体定数である。
単原子気体の定積モル熱容量は
c V = 3 2 R {\displaystyle c_{V}={\frac {3}{2}}R}
と表されるため、単原子気体の定圧モル熱容量は次のように表される。
c P = 5 2 R {\displaystyle c_{P}={\frac {5}{2}}R}
また、定積モル比熱×物質量は内部エネルギーの変化であり、(その内部エネルギーの変化は温度の変化のみに依存していて、加熱されている気体は定積、定圧問わず内部エネルギーが3/2Rを比例定数として、温度に比例して大きくなる。)熱力学第一法則からその内部エネルギの変化と、気体の外部にした仕事の和は気体に与えた熱量Qとおなじであり、Q=⊿U+Wと表される。
定圧変化する場合は、W=P⊿V=nR⊿Tとなり、結局nmolの気体を定圧変化させるためには必要な熱量は5/2nR⊿Tとなる。