伝熱
混合物の比熱(質量・モル混合則)
液体・気体混合物の比熱を、成分の質量分率(または分量)から加算則で計算します。最大 8 成分まで対応しています。
入力
成分名は表示用、計算には使いません。値は質量基準モードでは「質量分率(または質量流量)と質量比熱」、モル基準モードでは「モル分率(またはモル流量)とモル比熱」を入力。空欄行は無視されます。
| # | 成分名(任意) | 分率/量 | 比熱 |
|---|
比熱の単位:質量基準なら kJ/(kg·K) または J/(kg·K) で入力。
計算結果
入力値を入れて「計算する」を押してください
計算式
混合物の比熱は、理想混合では成分の比熱を分率で重み付け平均したものになります。
質量基準(specific heat capacity)
$$ c_{p,\mathrm{mix}} = \sum_i w_i\, c_{p,i}\quad [\mathrm{J/(kg\cdot K)}] $$
$w_i$ は成分 $i$ の質量分率($\sum w_i = 1$)。
モル基準(molar heat capacity)
$$ C_{p,\mathrm{mix}} = \sum_i x_i\, C_{p,i}\quad [\mathrm{J/(mol\cdot K)}] $$
$x_i$ はモル分率。
本ツールでは「分率/量」欄に分率を入れる代わりに 絶対値(kg, mol, kmol, kg/h, kmol/h など)を入れることもできます。総和で正規化して内部的に分率に変換します。
注意点
- 線形和(理想混合)が成立するのは、成分間相互作用が小さい系です。
- 気体混合物では理想混合がよく成り立つ(特に低圧)。
- 比熱は温度の関数。混合物の評価温度を統一して入力すること。
- 本ツールは理想混合(線形和)前提です。非理想性が強い系では、実験データや過剰熱容量(過剰モル熱容量)を考慮した精密モデルで再評価してください。
参考資料
便覧
改訂七版 化学工学便覧
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化学工学計算支援ツール