比熱ラボ：水・鉄・油を同じコンロで加熱

比熱 c：1 kg の物質の温度を 1 K(1℃) 上げるのに必要な熱量 [J/(kg·K)]。同じ熱量 Q を加えると、温度上昇は ΔT = Q / (m c)。比熱が大きい水は温まりにくく、比熱が小さい鉄はすぐ熱くなります。

3つの容器は同じ出力 P [W] のコンロで同じ時間 t [s] 加熱するので、加えた熱はどれも Q = P × t [J] で同じです。下の棒グラフで「加えた熱 Q」と「物質が受け取った熱 mcΔT（＋水の蒸発に使われた潜熱）」が等しいこと（エネルギー保存）を確かめましょう。

粒子モデル：温度が高いほど粒子は速く動きます（平均の速さ ∝ √絶対温度）。鉄は固体なので粒子はその場で激しく振動します。水は 100℃ で沸騰し、その後の熱は水を水蒸気に変える潜熱（2.26×10⁶ J/kg）に使われるため、温度は 100℃ のまま保たれます。

※ 熱の逃げや容器の熱容量は無視しています。油は実際には約300℃付近で煙が出始めます。