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比熱容(specific heat capacity)又稱比熱容量,簡稱比熱(specific heat),是單位質量物質的熱容量,即使單位質量物體改變單位溫度時的吸收或釋放的內能。比熱容是表示物質熱性質的物理量。通常用符號c表示。
定義
物質的比熱容與所進行的過程有關。在工程應用上常用的有定壓比熱容Cp、定容比熱容Cv和飽和狀態比比熱容測試儀
熱容三種。
定壓比熱容Cp是單位質量的物質在比壓不變的條件下,溫度升高或下降1℃或1K所吸收或放出的能量。
定容比熱容Cv是單位質量的物質在比容不變的條件下,溫度升高或下降1℃或1K吸收或放出的內能。
飽和狀態比熱容是單位質量的物質在某飽和狀態時,溫度升高或下降1℃或1K所吸收或放出的熱量。
在中學范圍內,簡單(不嚴格)的定義為:
單位質量的某種物質溫度升高1℃所吸收的熱量(或降低1℃所釋放的熱量)叫做這種物質的比熱容。
單位
比熱的單位是復合單位。
在國際單位制中,能量、功、熱量的主單位統一為焦耳,溫度的主單位是開爾文,因此比熱容的主單位為J/(kg·K),讀作“焦[耳]每千克開”。([]內的字可以省略。)
常用單位:kJ/(kg·℃)、cal/(kg·℃)、kcal/(kg·℃)等。注意攝氏度和開爾文僅在溫標表示上有所區別,在表示溫差的量值意義上等價,因此這些單位中的℃和K可以任意互相替換。例如“焦每千克攝氏度”和“焦每千克開”是等價的。
比熱表:常見物質的比熱容
物質 比熱容c
水 4.2kJ/(kg·℃)/ 4.2*10∧3J/(kg·℃)
冰 2.1kJ/(kg·℃)/ 2.1*10∧3J/(kg·℃)
酒精 2.1kJ/(kg·℃)/ 2.1*10∧3J/(kg·℃)
煤油 2.1kJ/(kg·℃)/ 2.1*10∧3J/(kg·℃)
蓖麻油 1.8kJ/(kg·℃)/ 1.8*10∧3J/(kg·℃)
橡膠 1.7kJ/(kg·℃)/ 1.7*10∧3J/(kg·℃)
砂石 0.92kJ/(kg·℃)/ 0.92*10∧3J/(kg·℃)
干泥土 0.84kJ/(kg·℃)/0.84*10∧3J/(kg·℃)
玻璃 0.67kJ/(kg·℃)/0.67*10∧3J/(kg·℃)
鋁 0.88kJ/(kg·℃)/0.88*10∧3J/(kg·℃)
鋼鐵 0.46kJ/(kg·℃)/0.46*10∧3J/(kg·℃)
銅 0.39kJ/(kg·℃)/0.39*10∧3J/(kg·℃)
汞 0.14kJ/(kg·℃)/0.14*10∧3J/(kg·℃)
鉛 0.13kJ/(kg·℃)/0.13*10∧3J/(kg·℃)
理論上說 水的比熱容最大
對上表中數值的解釋:
(1)比熱此表中單位為 kJ/(kg·℃)/ J/(kg·℃),兩單位為千進制1kJ/(kg·℃)/=1*10∧3J/(kg·℃);
(2)水的比熱較大,金屬的比熱更小一些;
(3)c鋁>c鐵>c鋼>c鉛 (c鉛<c鐵<c鋼<c鋁)。
補充說明:
⒈不同的物質有不同的比熱,比熱是物質的一種特性,因此,可以用比熱的不同來(粗略地)鑒別不同的物質(注意有部分物質比熱相當接近);
⒉同一物質的比熱一般不隨質量、形狀的變化而變化。如一杯水與一桶水,它們的比熱相同;
⒊對同一物質,比熱值與物態有關,同一物質在同一狀態下的比熱是一定的(忽略溫度對比熱的影響),但在不同的狀態時,比熱是不相同的。例如水的比熱與冰的比熱不同。
⒋在溫度改變時,比熱容也有很小的變化,但一般情況下可以忽略。比熱容表中所給的比熱數值是這些物質在常溫下的平均值。
⒌氣體的比熱容和氣體的熱膨脹有密切關系,在體積恒定與壓強恒定時不同,故有定容比熱容和定壓比熱容兩個概念。但對固體和液體,二者差別很小,一般就不再加以區分。