ーここでわかることー
「比容」とは、単位質量あたりの体積である。
気象予報士試験の勉強をしていて、躓きがちな「比容」。
比容を簡単に言うと、単位質量あたりの体積のことなのですが、イメージ難いですよね。
ここではイメージ図を使って、初めて学ぶ方にもわかりやすく解説していきます。
それでは「比容」について、楽しく学んでいきましょう！
比容とは単位質量あたりの体積
まずは密度を復習しましょう。
「単位体積あたりの重さ」は「密度」です。
下に示す画像で考えましょう。
上図において、どちらの方が密度が大きいか小さいかは、一目瞭然ですが計算してみましょう。
２ｍ立方の容器に、１kgの塊が、①は２コ ②は10コ入っているとします。
①(２コ×１kg)÷２m³
＝１kg／m³
②(10コ×1kg)÷２m³
＝５kg／m³
②の方が密度が大きいということがわかりました。
「密度」は、「単位体積あたり」ということで「体積が基準」でした。
比容は
「比容積」「比体積」ともいいます。
「比容」は中身が基準です。
１kgの物体あたりの「体積」
「単位質量あたりの体積」です。
比容のイメージを理解しよう
わかりやすくするために図にします。
１kgの水玉が専有できる容積・体積です。
①の箱には水玉が２コしか入っていないので
１個あたりの水玉が専有できるスペースは半分ずつ
②の箱には水玉が10コも入っているので
１個あたりの水玉が専有できるスペースは10分の１しかありません。
これが「比容」であり「密度の逆数」と言われる理由です。
念のため計算しておくと
①２m³÷２kg＝１m³／kg
②２m³÷10kg＝0.2m³／kg
こんな感じです。
比容は熱力学の第一法則(テキスト)のところで出てきます。
気象予報士試験において重要な知識であり、比容を理解できていれば解ける問題も多い印象ですから、しっかり理解しておきましょう！
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