\underline{火星現象論: CO_{2}の物性目次 1}

火星現象論: CO_{2}の物性

地球流体電脳倶楽部

1996 年 5 月 24 日

目次

1 比熱 2 2 乾燥断熱減率 2 3 参考文献 4

Abstract

CO_{2} の比熱を概略する

/riron/genshou/mars/co2/co2.tex  96/05/24(地球流体電脳倶楽部)

\underline{2  火星現象論: CO_{2}の物性  2 乾燥断熱減率}

1 比熱

CO_{2}の定圧モル比熱は表 1 のようになっている. この表では 1Kmol あたりの比熱 (単位は [KJ/Kmol K]) と 1Kg あたりの比熱 (単位は [KJ/Kg K]) が示してある. ちなみに, CO_{2}が純粋な直線分子だとすると

c_{p} = \frac{7}{2} \frac{R}{M_{CO_{2}}} = 0.66 [KJ/KgK]

となる. ただし, R は気体定数, M_{CO_{2}} は CO_{2}の分子量である. また, 比熱が温度ともに増加するのは分子の振動により, 直線的でなくなるためである.

2 乾燥断熱減率

表 1 をもとに 200k における CO_{2}の乾燥断熱減率を計算する. 乾燥断熱減率Γは次式で与えられる.

Γ = \frac{g}{c_{p}}

ただし, gは惑星の重力加速度, c_{p}は 1kg あたりの比熱である. 上の表より 200k における CO_{2}の比熱は, 0.7349 [KJ/Kg K] である. よって, 乾燥断熱減率は

Γ = \frac{g}{c_{p}} = \frac{3.72}{0.7349} = 5.06 [K/Km]

と求まる.

\underline{火星現象論: CO_{2}の物性  2 乾燥断熱減率  3}

T[K] 1Kmol あたりの比熱 1kg あたりの比熱
100  29.2039  0.6637
200  32.3376  0.7341
300  37.1923  0.8453
400  41.3037  0.9387
500  44.6062  1.0138
600  47.3083  1.0820
700  49.5523  1.1262
800  51.4264  1.1688
900  52.9936  1.2044
1000  54.3073  1.2343
1100  55.4114  1.2594
1200  56.3426  1.2805
1300  57.1333  1.2985
1400  57.8093  1.3138
1500  58.3904  1.3271
1600  58.8935  1.3385
1700  59.3316  1.3484
1800  59.7166  1.3572
1900  60.0566  1.3649
2000  60.3593  1.3718
2100  60.6303  1.3780
2200  60.8748  1.3835
2300  61.0959  1.3885
2400  61.2980  1.3931
2500  61.4825  1.3973
2600  61.6530  1.4012
2700  61.8110  1.4047
2800  61.9573  1.4081
2900  62.0953  1.4113
3000  62.2242  1.4142
3100  62.3456  1.4169
3200  62.4611  1.4196
3300  62.5709  1.4221

表 1 CO_{2}の比熱 (工業熱力学基礎編, 表 3.2)

\underline{4  火星現象論: CO_{2}の物性  3 参考文献}

3 参考文献

谷下市松, 1960 : 工業熱力学基礎編, 裳華房

謝辞

本稿は 1989 年から 1993 年に東京大学地球惑星物理学科で行われていた, 流体理論セミナーでのセミナーノートがもとになっている. 原作版は石渡正樹による「火星現象論」 (89/05/19) であり, 林祥介によって地球流体電脳倶楽部版「火星現象論」として書き直された (96/06/23). 構成とデバッグに協力してくれたセミナー参加者のすべてにも感謝しなければならない.