比熱比
比熱比(ひねつひ、英: heat capacity ratio)は定圧熱容量と定積熱容量の比である。熱力学の解析に用いるのは、それぞれ1モルあたりの定圧熱容量(定圧比熱)、定積熱容量(定積比熱)の比であり、通常 γ または κ と表示される。
γ := C p C V {\displaystyle \gamma :={\frac {C_{p}}{C_{V}}}}
ただし工業的には、MKS系に単位換算された値を用いるのが一般的である。モルと kg の換算には、炭素12を基準とした炭素スケールが用いられる。
断熱圧縮膨張時の圧力 P と体積 V の関係は、比熱比を用いて次のように表される(ポアソンの法則)。
P V γ = c o n s t . {\displaystyle PV^{\gamma }=\mathrm {const.} }
下表に示すように、気体の比熱容量、比熱比は分子の構造によって決まる。古典統計力学により、分子の運動の自由度を n と表せば比熱比 γ は
γ = n + 2 n {\displaystyle \gamma ={\frac {n+2}{n}}}
となる。ただしエントロピーにおける分子の運動エネルギーには回転運動も含むためその差が比熱比の差になり現れる。