比熱容量

物質の比熱容量は、その物質1gを1度加熱するのに必要なエネルギー量のことです。水は熱容量が大きいため、温度を上げるためには多くの熱が必要になります。同様に、水は温度を下げるのに多くの熱を失わなければならないため、一度加熱されるとゆっくりと冷えていきます。それに比べ、金属は熱容量が小さく、すばやく温まり、すばやく冷めます。

比熱容量とは、ある物質1gの温度を1℃上げるのに必要なエネルギー量として定義されます。例えば、1グラムの水の温度を1℃上げるには、1カロリーの熱エネルギーが必要です。比熱容量は、グラム、摂氏、カロリーで表されることが多いですが、キログラム、ケルビン（K）、ジュール（その他の単位）で表すこともできます。水の比熱容量は1カロリー/g・℃、4186ジュール/kg・Kです。固体の金の比熱容量は約0.03カロリー/g・℃、129ジュール/kg・Kになります。したがって、金は水よりも小さい比熱容量をもちます。

実際の自然

水の高い熱容量は、極端な環境の温度を調整するのに役立ちます。大きな水域の近くの町では、日々や季節の気温の変化が小さくなります。日中は、近くの水が熱エネルギーを吸収して周囲の土地を冷やします。夜になると、水は熱エネルギーを放出し、地域を暖かく保ちます。大きな水域から離れた町では、日々や季節の気温の変化が大きくなります。砂や岩は熱容量が小さいため、昼間はすぐに熱が上がり、夜はすぐに熱を放出するのです。

宇宙では、水は沸騰したり、凍ったりします。これは水の熱容量が大きいことが一因です。宇宙は、圧力が非常に低いため、まず水が沸騰します。この気体状態の水蒸気分子はばらばらであり、非常に寒い宇宙空間でもすばやく熱を失います。それから、水蒸気は凍って結晶になります、この過程が「昇華」です。