109Q096｜第109回 薬剤師国家試験 過去問
熱容量に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。 ただし、V は体積、p は圧力、T は絶対温度、H はエンタルピー、R は気体定 数、CV は定容熱容量、CV，m は定容モル熱容量、Cp，m は定圧モル熱容量である。
2つ選択
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正解: 1・4
正答
1・4
この問題のポイント
熱容量は温度を1 K上げるのに必要な熱量で、測定条件により定容熱容量と定圧熱容量を区別します。
解説
物質1 mol当たりの熱容量がモル熱容量で、単位はJ・mol⁻¹・K⁻¹です。熱容量そのものの単位はJ・K⁻¹となります。定容条件では加えた熱が内部エネルギー変化に対応するため、CV = (∂U/∂T)Vです。一方、定圧条件ではCp = (∂H/∂T)pです。理想気体では定圧加熱時に膨張仕事も必要となり、Cp,m－CV,m = RなのでCV,m＜Cp,mが成り立ちます。
選択肢の確認
1．モル熱容量は1 mol の物質の温度を1 K 上昇させるのに必要な熱である。：正答。物質量1 mol当たり、温度を1 K上げるための熱量です。
2．熱容量の単位はJ・K である。：温度差で割るため、熱容量の単位はJ・K⁻¹です。
3．CV は、CV = dH dT により求められる。：定容熱容量は内部エネルギーUの温度微分であり、Hの微分は定圧熱容量に対応します。
4．理想気体では、CV，m 1 Cp，m である。：正答。公式紙面の不等号はCV,m＜Cp,mで、差はRです。
5．理想気体のCV，m は、1 2 R である。：定容モル熱容量は自由度に依存し、一般にR/2とはなりません。単原子理想気体でも3R/2です。
覚えるポイント
定容ならU、定圧ならHを温度で微分します。理想気体ではCp,m = CV,m＋Rです。