熱量・比熱の計算
Q = mcΔTの熱量計算、熱容量Q = CΔT、2つの物体の熱平衡（混合後の温度）、状態変化の潜熱Q = mLに対応。J・kJ・cal・kcal、g・kgの単位換算と途中式、吸熱・放熱の判定を表示します。
温度差はKと℃で同じ値です
例題で試す
値を入力して計算します。求める量以外の欄を埋めてください。
使い方
- 1
計算の種類を選ぶ
熱量（比熱・熱容量）、熱平衡、状態変化（潜熱）から選びます。
- 2
値と単位を入力する
質量・比熱・温度変化・熱量を入力します。比熱は物質のプリセットからも選べます。
- 3
結果と途中式を確認する
単位換算、吸熱・放熱の向き、熱平衡の場合は移動した熱量を確認できます。
このツールの特長
- Q = mcΔTで熱量・質量・比熱・温度変化のどれでも計算
- Q = CΔTの熱容量モードに対応
- 2つの物体の熱平衡（混合後の温度）と移動した熱量を計算
- 状態変化の潜熱Q = mLに対応（水の融解熱・蒸発熱のプリセットつき）
- J・kJ・cal・kcalとg・kgの単位換算、吸熱・放熱の判定を表示
- 比熱プリセット（水・アルミ・鉄・銅・エタノールなど）と1 cal = 4.18/4.184/4.2 Jの切り替え
こんな場面で便利
中学理科・高校物理の宿題
熱量と比熱の問題を、単位換算と代入の途中式つきで確認できます。
実験の予習・レポート
水の加熱や金属の冷却、混合後の温度を事前に計算して見通しを立てられます。
身近な熱の見積もり
お風呂のお湯を1℃上げる熱量など、日常生活のエネルギー量を概算できます。
詳しい説明
熱量Q = mcΔTは、質量mの物質の温度をΔTだけ変えるのに必要な熱を表します。cは比熱で、水は約4.2 J/(g·K)（4.18 J/(g·K)で計算する教科書もあります）。質量をg、比熱をJ/(g·K)、温度差をKでそろえると、QはJ（ジュール）になります。温度差はKと℃で同じ大きさです（例: 20℃から40℃への変化は20 K）。
熱容量C = mcを使うとQ = CΔTと書けます。熱容量は「その物体全体の温度を1K上げるのに必要な熱」で、単位はJ/Kです。水100gの熱容量は約420 J/Kです。
2つの物体を混ぜると、高温側が放出した熱と低温側が吸収した熱が等しくなるように温度が決まります（熱量保存）。断熱されていて状態変化がない場合、混合後の温度は t = (m₁c₁t₁ + m₂c₂t₂) / (m₁c₁ + m₂c₂) で求められます。たとえば水100g 80℃と水200g 20℃を混ぜると40℃になります。
融解や蒸発の間は温度が変わらず、加えた熱は潜熱に使われます（Q = mL）。水の融解熱は約334 J/g、蒸発熱は約2256 J/gです（0℃・100℃付近）。0℃や100℃をまたぐ計算では、Q = mcΔTとQ = mLを段階ごとに足し合わせる必要があります。
よくある質問
熱量Q = mcΔTの単位はどうそろえますか？
質量をg、比熱をJ/(g·K)、温度差をK（または℃）にそろえると、QはJになります。kgとJ/(kg·K)を使ってもかまいませんが、gとkgを混ぜると1000倍ずれます。このツールは入力した単位を自動で換算します。
比熱と熱容量の違いは何ですか？
比熱は物質1gの温度を1K上げるのに必要な熱（J/(g·K)）で、物質の種類で決まります。熱容量はその物体全体の温度を1K上げるのに必要な熱（J/K）で、質量に比例します。熱容量C = 質量m × 比熱cです。
1 calは何Jですか？
熱化学カロリーの定義では1 cal = 4.184 Jです。日本の教科書では4.18 Jを使うことが多く、中学理科では4.2 Jの目安を使うこともあります。このツールでは切り替えられます。
温度差はKと℃のどちらで計算しますか？
温度差（変化量）はKと℃で同じ大きさです。20℃から40℃への変化は20 Kです。絶対温度そのものが必要な計算（気体の状態方程式など）では、273.15を足してKに直します。
混合後の温度は単純な平均ですか？
質量と比熱が同じ場合だけ単純な平均になります。一般には熱容量m×cで重みづけした平均です。たとえば水100gと水200gを混ぜると、温度は質量比に応じた位置になります。
氷を溶かすときの熱量はどう計算しますか？
0℃の氷が0℃の水になるときは温度が変わらないため、Q = mcΔTではなく潜熱Q = mLを使います。水の融解熱は約334 J/gなので、氷100gを溶かすには約33,400 Jが必要です。0℃未満の氷を温めてから溶かす場合は、段階ごとに足し合わせます。
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すべての処理はブラウザ内で実行されます。ファイルがアップロードされることはありません。
検証: 既知値（水100g×4.18×20K→8,360J=2,000cal、水100g×4.2×20K→8,400J、鉄100g×0.45×10K→450J、熱容量840J/K×20K→16,800J、水100g80℃+水200g20℃→40℃、アルミ50g100℃+水100g20℃→27.78℃、氷100g融解→33,400J、水100g蒸発→225,600J）とエラー処理を自動テストで確認
今日の豆知識
水の比熱は約4.2 J/(g·K)です。同じ100gを10K上げるのに、水は約4,200J、鉄は約450Jと、必要な熱量は約9倍違います（比熱4.2と0.45の比）。金属がすぐ熱くなるのは比熱が小さいためです。