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比热与比热容

来源:未知作者:陈女婷 点击:所属专题: 比热 中和热

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定义 比热容(specific heat capacity)又称比热容量,简称比热(specific heat),是单位质量物质的热容量,即使单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能。比热容是表示物质热性质的物理量。通常用符号c表示。 物质的比热容与所进行的过程有关。在工程应用上常用的有

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定义

  比热容(specific heat capacity)又称比热容量,简称比热(specific heat),是单位质量物质的热容量,即使单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能。比热容是表示物质热性质的物理量。通常用符号c表示。

  物质的比热容与所进行的过程有关。在工程应用上常用的有定压比热容Cp、定容比热容Cv和饱和状态比热容三种,定压比热容Cp是单位质量的物质在比压不变的条件下,温度升高或下降1℃或1K所吸收或放出的能量;定容比热容Cv是单位质量的物质在比容不变的条件下,温度升高或下降1℃或1K吸收或放出的内能,饱和状态比热容是单位质量的物质在某饱和状态时,温度升高或下降1℃或1K所吸收或放出的热量。

  在中学范围内,简单(不严格)的定义为:单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量(或降低1℃释放的热量)叫做这种物质的比热容。

单位

  比热的单位是复合单位。

  在国际单位制中,能量、功、热量的主单位统一为焦耳,温度的主单位是开尔文,因此比热容的主单位为J/(kg·K),读作“焦[耳]每千克开”。([]内的字可以省略。)

  常用单位:kJ/(kg·℃)、cal/(kg·℃)、kcal/(kg·℃)等。注意摄氏度和开尔文仅在温标表示上有所区别,在表示温差的量值意义上等价,因此这些单位中的℃和K可以任意互相替换。例如“焦每千克摄氏度”和“焦每千克开”是等价的。

相关计算

  设有一质量为m的物体,在某一过程中吸收(或放出)热量ΔQ时,温度升高(或降低)ΔT,则ΔQ/ΔT称为物体在此过程中的热容量(简称热容),用C表示,即C=ΔQ/ΔT。用热容除以质量,即得比热容c=C/m=ΔQ/mΔT。因此,在物体温度由T1变化到T2的有限过程中,吸收(或放出)的热量Q=m(T2-T1)c或Q=m(T1-T2)c。

  一般情况下,热容与比热容均为温度的函数,但在温度变化范围不太大时,可近似地看为常量。于是有Q=C(T2-T1)=mc(T2-T1)。如令温度改变量ΔT=T2-T1,则有Q=cmΔT。这是中学中用比热容来计算热量的基本公式。

  比热表:常见物质的比热容

物质
比热容c
物质比热容c物质比热容c物质比热容c

 4.2
酒精
2.1蓖麻油
1.8
砂石
 0.92

2.1
煤油
 2.1
橡胶 
1.7
干泥土
 0.84
玻璃 
0.67

0.88
钢铁
 0.46
铜 
0.39

 0.14

0.13




   对上表中数值的解释:

  (1)比热此表中单位为kJ/(kg·K);

  (2)水的比热较大,金属的比热更小一些;

  (3)c铝>c铁>c钢>c铅 (c铅<c铁<c钢<c铝)。

  补充说明:

  ⒈不同的物质有不同的比热,比热是物质的一种特性,因此,可以用比热的不同来(粗略地)鉴别不同的物质(注意有部分物质比热相当接近);

  ⒉同一物质的比热一般不随质量、形状的变化而变化,如一杯水与一桶水,它们的比热相同;

  ⒊对同一物质,比热值与物态有关,同一物质在同一状态下的比热是一定的(忽略温度对比热的影响),但在不同的状态时,比热是不相同的。例如水的比热与冰的比热不同。

  ⒋在温度改变时,比热容也有很小的变化,但一般情况下可以忽略。比热容表中所给的比热数值是这些物质在常温下的平均值。

  ⒌气体的比热容和气体的热膨胀有密切关系,在体积恒定与压强恒定时不同,故有定容比热容和定压比热容两个概念。但对固体和液体,二者差别很小,一般就不再加以区分。

  常见气体的比热容(单位:kJ/(kg·K))


Cp
  Cv 
氧气
0.909
0.649
氢气
14.05
9.934
水蒸汽
1.842
1.381
氮气
1.038
0.741
(责任编辑:化学自习室)
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