기체의 비열용량

일반 기체의 정압 및 정적 비열용량에 관한 열역학 참고 데이터.

specificheatcapacitygases계산기데이터 표

개요

Engineering ToolBox - 기술 애플리케이션의 설계와 설계를 위한 리소스, 도구, 기본 정보!

기체의 비열 용량은 온도를 변화시키는 데 필요한 에너지량을 설명합니다. 기체는 c_p(정압)과 c_v(정적)의 두 가지 다른 값을 가집니다. 그 비율 κ = c_p/c_v는 터빈, 압축기, 노즐의 압축 및 팽창과 같은 등엔트로피 과정을 지배합니다.

이상 기체의 경우 개별 기체 상수는 다음을 충족합니다:

R = c_p − c_v

아래 모든 값은 20 °C(68 °F), 1 atm(14.7 psia)에서의 근사치입니다.

주요 공식

Relationship	Equation	설명
Specific heat ratio	κ = c_p / c_v	Also called the isentropic exponent
Individual gas constant	R = c_p − c_v	Derived from Mayer's relation
Universal gas constant	R̄ = M · R	R̄ ≈ 8.314 kJ/(kmol·K)
Specific heat at constant volume	c_v = R / (κ − 1)	From combining the two relations above
Specific heat at constant pressure	c_p = κ · R / (κ − 1)	Equivalently c_p = κ · c_v

변수

기호	의미	Typical SI Unit
c_p	Specific heat at constant pressure	kJ/(kg·K)
c_v	Specific heat at constant volume	kJ/(kg·K)
κ	Specific heat ratio (isentropic exponent)	무차원
R	Individual gas constant	kJ/(kg·K)
R̄	Universal gas constant (≈ 8.314)	kJ/(kmol·K)
M	Molar mass	kg/kmol

비열 용량 데이터

15 행

20 °C, 1 atm에서 일반적인 기체의 비열 용량(근사)
기체 또는 증기	공식	c_p (kJ/(kg·K))	c_v (kJ/(kg·K))	c_p (Btu/(lbm degF))	c_v (Btu/(lbm degF))	κ	R (kJ/(kg·K))	R (ft lbf/(lbm degR))
Acetone	(CH₃)₂CO	1.47	1.32	0.35	0.32	1.11	0.15	—
Acetylene	C₂H₂	1.69	1.37	0.35	0.27	1.232	0.319	59.34
Air	—	1.007	0.718	0.24	0.17	1.4	0.287	53.34
Ammonia	NH₃	2.16	1.66	0.52	0.4	1.31	0.53	96.5
Argon	Ar	0.52	0.312	0.12	0.07	1.667	0.208	—
Benzene	C₆H₆	1.09	0.99	0.26	0.24	1.12	0.1	—
Bromine	Br₂	0.25	0.2	0.06	0.05	1.28	0.05	—
Butane	C₄H₁₀	1.67	1.53	0.395	0.356	1.094	0.143	26.5
이산화탄소	CO₂	0.846	0.655	0.21	0.16	1.289	0.189	38.86
일산화탄소	CO	1.02	0.72	0.24	0.17	1.4	0.297	55.14
이황화탄소	CS₂	0.67	0.55	0.16	0.13	1.21	0.12	—
Chlorine	Cl₂	0.48	0.36	0.12	0.09	1.34	0.12	—
Chloroform	CHCl₃	0.63	0.55	0.15	0.13	1.15	0.08	—
Ethanol	C₂H₅OH	1.88	1.67	0.45	0.4	1.13	0.22	—
Methanol	CH₃OH	1.93	1.53	0.46	0.37	1.26	0.39	—

출처: engineeringtoolbox.com

단원자 vs 이원자 기체 비교

기체별 비열비 κ

계산기: R과 κ에서 c_p 도출

알려진 개별 기체 상수 R과 비열비 κ를 가진 이상 기체의 경우 두 비열을 모두 계산할 수 있습니다.

R과 κ에서의 이상 기체 비열

개별 기체 상수 R(kJ/(kg·K))

비열비 κ

단위 변환기

소스 페이지에는 비열 단위 변환기가 포함되어 있습니다. 이 마이그레이션된 변환기는 기체 비열과 기체 상수의 일반적인 공학 단위를 보존합니다.

기체 비열 단위 변환기

비열(kJ/(kg K))

개별 기체 상수(kJ/(kg K))

온도(K)

복원된 원본 소스 표

다음 표는 완전한 참조 데이터를 보존하기 위해 원본 소스 페이지에서 복원되었습니다.

기체 - 비열 및 개별 기체 상수

소스 표에는 cp와 cv의 SI 열, Btu/(lbm °F)의 cp와 cv 야드파운드법 열, 비율 cp/cv, kJ/(kg K) 및 ft lbf/(lbm °R)의 개별 기체 상수 R = cp - cv가 포함됩니다. 모든 원본 데이터 열이 아래에 보존됩니다. 마지막 두 열은 소스의 cp-cv / 개별 기체 상수 값을 나타냅니다.

47 행

기체 - 비열 및 개별 기체 상수
기체 또는 증기	공식	cp (kJ/kgK)	cv (kJ/kgK)	cp (Btu/(lbmoF))	cv (Btu/(lbmoF))	κ = cp/cv	cp-cv (kJ/kgK)	cp-cv (ft lbf/(lbmoR))
Acetone	(CH3)2CO	1.47	1.32	0.35	0.32	1.11	0.15	—
Acetylene	C2H2	1.69	1.37	0.35	0.27	1.232	0.319	59.34
Air	—	1.007	0.718	0.24	0.17	1.4	0.287	53.34
알코올(에탄올)	C2H5OH	1.88	1.67	0.45	0.4	1.13	0.22	—
알코올(메탄올)	CH3OH	1.93	1.53	0.46	0.37	1.26	0.39	—
Ammonia	NH3	2.16	1.66	0.52	0.4	1.31	0.53	96.5
Argon	Ar	0.52	0.312	0.12	0.07	1.667	0.208	—
Benzene	C6H6	1.09	0.99	0.26	0.24	1.12	0.1	—
고로 가스	—	1.03	0.73	0.25	0.17	1.41	0.3	55.05
Bromine	Br2	0.25	0.2	0.06	0.05	1.28	0.05	—
Butane	C4H10	1.67	1.53	0.395	0.356	1.094	0.143	26.5
이산화탄소	CO2	0.8459	0.655	0.21	0.16	1.289	0.189	38.86
일산화탄소	CO	1.02	0.72	0.24	0.17	1.4	0.297	55.14
이황화탄소	CS2	0.67	0.55	0.16	0.13	1.21	0.12	—
Chlorine	Cl2	0.48	0.36	0.12	0.09	1.34	0.12	—
Chloroform	CHCl3	0.63	0.55	0.15	0.13	1.15	0.08	—
석탄 가스	—	2.14	1.59	—	—	—	—	—
연소 생성물	—	1	—	0.24	—	—	—	—
Ethane	C2H6	1.75	1.48	0.39	0.32	1.187	0.276	51.5
에테르(디에틸 에테르)	(C2H5)2O	2.01	1.95	0.48	0.47	1.03	0.06	—
Ethylene	C2H4	1.53	1.23	0.4	0.33	1.24	0.296	55.08
클로로디플루오로메탄, R-22	CHClF2	—	—	—	—	1.18	—	—
Helium	He	5.251	3.12	1.25	0.75	1.667	2.08	386.3
Hexane	C6H14	—	—	—	—	1.06	—	—
염산	—	0.795	0.567	—	—	—	—	—
Hydrogen	H2	14.32	10.16	3.42	2.43	1.405	4.12	765.9
염화수소	HCl	0.8	0.57	0.191	0.135	1.41	0.23	42.4
황화수소	H2S	—	—	0.243	0.187	1.32	—	45.2
Hydroxyl	OH	1.76	1.27	—	—	1.384	0.489	—
Krypton	Kr	0.25	0.151	—	—	—	—	—
Methane	CH4	2.22	1.7	0.59	0.45	1.304	0.518	96.4
염화메틸	CH3Cl	—	—	0.24	0.2	1.2	—	30.6
천연가스	—	2.34	1.85	0.56	0.44	1.27	0.5	79.1
Neon	Ne	1.03	0.618	—	—	1.667	0.412	—
일산화질소	NO	0.995	0.718	0.23	0.17	1.386	0.277	—
Nitrogen	N2	1.041	0.743	0.25	0.18	1.4	0.297	54.99
사산화이질소	N2O4	4.69	4.6	1.12	1.1	1.02	0.09	—
아산화질소	N2O	0.88	0.69	0.21	0.17	1.27	0.18	35.1
Oxygen	O2	0.9189	0.659	0.22	0.16	1.395	0.26	48.24
Pentane	C5H12	—	—	—	—	1.07	—	—
Propane	C3H8	1.67	1.48	0.39	0.34	1.13	0.189	35
프로펜(프로필렌)	C3H6	1.5	1.31	0.36	0.31	1.15	0.18	36.8
수증기 1 psia, 120 – 600 oF	H2O	1.93	1.46	0.46	0.35	1.32	0.462	—
증기 14.7 psia, 220 – 600 oF	H2O	1.97	1.5	0.47	0.36	1.31	0.46	—
증기 150 psia, 360 – 600 oF	H2O	2.26	1.76	0.54	0.42	1.28	0.5	—
이산화황	SO2	0.64	0.51	0.15	0.12	1.29	0.13	24.1
Xenon	Xe	0.16	0.097	—	—	—	—	—

출처: engineeringtoolbox.com

단위 변환에는 비열 온라인 단위 변환기를 사용하세요.

식품 및 식품 재료, 금속 및 반금속, 일반적인 액체 및 유체, 일반적인 고체 및 기타 일반 물질의 비열 용량 표 값과 일반적인 유기 및 무기 물질의 몰 열용량 값도 참조하세요.

공학 참고 사항

일반적인 고체, 식품 및 식품 재료, 금속 및 반금속, 액체 및 유체 및 기타 관련 열용량 표의 비열도 참조하세요.
이상 기체 가정: 나열된 값은 이상 기체 거동을 가정합니다. 고압 또는 포화선 근처에서는 실제 기체 보정(이탈 함수)이 중요해집니다.
온도 의존성: 비열은 온도에 따라 증가하며 특히 다원자 기체에서 그렇습니다. 여기 값은 20 °C 부근에 적용됩니다. 연소 또는 극저온 작업에는 온도 의존 상관식(예: NIST-JANAF 표의 다항식 피팅)을 사용하세요.
단원자 기체(He, Ar, Ne)는 운동론의 이론 결과인 κ ≈ 5/3 = 1.667을 가집니다. 실온 부근의 이원자 기체는 κ ≈ 1.4입니다.
비열비 κ는 등엔트로피 관계를 직접 결정합니다: T₂/T₁ = (p₂/p₁)^((κ−1)/κ). κ의 작은 오류는 압축기 또는 터빈 출구 온도에 큰 오류로 전파될 수 있습니다.
고로 가스 및 기타 연료 가스 혼합물은 주의해서 취급해야 합니다 — 조성은 공정 조건에 따라 다릅니다.
R = c_p − c_v는 이상 기체에 대해서만 정확히 성립합니다. 실제 기체의 경우 마이어 관계는 상태 방정식을 포함한 보정 항을 포함합니다.
개별 기체 상수 R은 보편 기체 상수 R̄과 R = R̄ / M 관계가 있으며, M은 kg/kmol 단위의 몰 질량입니다.

참고 자료

Engineering ToolBox – 기체의 비열

출처: engineeringtoolbox.com