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열량/열용량/비열/비열비 차이점 정리

열전달 계산을 하다 보면 비슷비슷한 용어가 계속 등장합니다.
열량, 열용량, 비열, 비열비.

처음엔 다 같은 개념처럼 보이지만,
실제 적용에서 헷갈리기 시작하면 공식도 해석도 꼬이게 됩니다.

이번에는 이 네 가지 개념을 하나하나 풀어서 비교하고,
공식, 단위, 의미, 적용 예시까지 모두 정리해보겠습니다.

열량 (Heat, Q)

‘얼마나 많은 열에너지가 전달되었는가?’를 나타내는 에너지의 총량입니다.

· 단위 : J (줄), kcal (킬로칼로리), kWh (킬로와트시)
· 공식 :
- Q = C × ΔT
- Q = m × c × ΔT
· 의미 : 온도를 변화시키는 데 실제로 소비된 에너지

예시
물 1kg을 1℃ 높이는 데 필요한 열량 = 약 4,186 J
공조에서 냉난방부하, 급탕 부하 계산 시 자주 사용

열용량 (Heat Capacity, C)

어떤 물체 전체가 1℃ 오르기 위해 필요한 열량

· 단위 : J/℃, kcal/℃
· 공식 : Q = C × ΔT
· 의미 : 물체 전체가 가지는 열 보유 능력 (비열과 질량의 곱)

예시
100L 물탱크의 열용량 = 물의 비열 × 100kg ≈ 418,600 J/℃

비열 (Specific Heat, c)

물질 1kg이 1℃ 오르기 위해 필요한 열량
즉, 물질 고유의 성질

· 단위 : J/kg·℃, kcal/kg·℃
· 공식 : Q = m × c × ΔT
· 의미 : 열을 얼마나 흡수하거나 방출하는가에 대한 물질 특성

예시
물 : 4,186 J/kg·℃
공기 : 약 1,005 J/kg·℃
동(구리) : 약 385 J/kg·℃

비열비 (Ratio of Specific Heats, γ)

기체의 열역학에서 나오는 개념으로,
정압 비열 / 정적 비열의 비율입니다.

· 기호 : γ (감마)
· 공식 : γ = cp / cv
- cp : 정압 비열 (constant pressure)
- cv : 정적 비열 (constant volume)
· 단위 : 없음 (비율)
· 의미 : 기체의 압축성, 열역학 해석에 필수
→ 이상기체 상태방정식, 단열팽창 해석 등

예시
공기 : cp ≈ 1.005, cv ≈ 0.718 → γ ≈ 1.4
CO₂ : γ ≈ 1.3
증기 : γ ≈ 1.3 ~ 1.35

네 가지 개념 비교 정리 표

항목	의미	공식	단위	특징
열량(Q)	전달된 열의 총량	Q = C×ΔT = m×c×ΔT	J, kcal	실질적 에너지 총량
열용량(C)	물체 전체의 1℃당 열량	C = Q/ΔT = m×c	J/℃	질량이 클수록 커짐
비열(c)	1kg당 1℃당 필요한 열량	c = Q/(m×ΔT)	J/kg·℃	물질 고유의 성질
비열비(γ)	정압비열 / 정적비열의 비율	γ = cp / cv	무차원	기체의 열역학 특성 지표