このQ&Aは役に立ちましたか？
S45C 200kgを450度まで加熱するための熱量計算について
2023/10/19 04:42
- S45C 200kgを450度まで加熱するための熱量計算は可能かどうか検討します。
- 単純な熱量計算では、比熱が温度上昇とともに増加するため、高温の状態での計算には適さない可能性があります。
- 20度と450度の比熱差が少ない場合は、比熱の上昇を無視して簡易的な計算方法を用いることも考えられます。
熱量計算
2013/06/26 11:36
S45C 200ｋｇを450度まで加熱したいのですが、この場合の熱量計算は可能でしょうか？
単純に「重量ｘ比熱ｘ（目的温度-初期温度）」という計算では、比熱は温度上昇とともに増加するという観点から、450度という高温状態での熱容量計算には適さないと思ったのです。
一般的には比熱は20度の場合の値が参考書等には明記されています。
20度と450度の場合の比熱差が少々であるというならば、比熱の上昇は無視してもかまわないと思うのですが。
概略算出として、適当な算出方法をご教授いただけると助かります。
質問者が選んだベストアンサー
理科年表によれば、鉄の定圧モル熱容量は、
温度に応じて次のとおりです。
温度 100K 200K 298K 400K 600K
定圧モル熱容量 12.05 21.46 25.23 27.4 31.6 J/K･mol
ご指摘のとおり、熱容量（比熱とほぼ同じ概念）は、温度が高くなるに
伴い、大きな値となるようです。従って、物体を加熱するために必要な理論
的なエネルギーを求めるには、熱容量が温度の変数として捉えて、温度を変
数として定積分を行って求めることが正しいと思います。
ただし、常温の鉄200ｋｇを450℃まで加熱するといった実用的な計算では、
ワークを加熱するのに必要なエネルギーの他に、炉を加熱するために必要
なエネルギーや、炉の外壁や空気の流れなどによって逃げていくエネルギー
が相当の割合存在します。従って、熱容量の温度特性を正確に計算しても、
ワーク以外を加熱するエネルギーを加味しないと実用上意味のある数値を
求めることができません。
このような実情を考えると、被加熱物の熱容量は、加熱する温度範囲の
平均値（中間値）で代表して考えておけば、実用上十分と思います。
No.41206 と同種のご質問ですね。
前の条件では、融点における潜熱が含まれていましたが、今回の温度範囲は
融点を含まないので、条件は単純と思います。
前回のご質問との差異、疑問点は何なのでしょうか？
このQ&Aは役に立ちましたか？
この質問は投稿から一年以上経過しています。
解決しない場合、新しい質問の投稿をおすすめします。
その他の回答 （3件中 1～3件目)
比熱は、他の回答者さんの通りです。
後は、熱源の放熱、加熱体の吸熱と放熱です。
概略計算になります。
S45Cの比熱の温度特性はいくつかサイトに掲載されてますよ。
一例：
http://www.eonet.ne.jp/~smiling/SOFT/GRANTAS/fullstick20/fullstick20.htm
お礼
2013/07/09 09:52
前回はアルミを溶融させること、今回は加熱のみの目的でした。
材料が違うだけで、質問の意図は大きく変わるものではありませんね。
前回に引き続き、ご丁寧なご回答ありがとうございます。
（おそくなりすみませんでした）