量熱儀里的潛熱量科學定義
質量的物質,在氣溫下降時,所吸收的熱量與該物質的質量和下降的氣溫乘積之比,稱做這些物質的比熱容(比熱),用符號c表示。其國際單位制中的單位是焦耳每千克開爾文[J/(kg·K)]或焦耳每千克每攝氏度[J/(kg·℃)]。J是指焦耳,K是指熱力學溫標,亦即1千克的物質的體溫上升(或升高)1開爾文所需的能量。依照此定律,便可得出以下公式:
Q為吸收(或放出)的熱量;m是物體的質量,T是放熱(或吸熱)后氣溫的變化量,小學的教材里把T寫成t,雖然這是不規范的(我們生活中常用℃作為體溫的單位,甚少用K,并且T=t,因而學校階段都用t,但國際或更高等的科學領域仍用T)。
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和飽和狀態比熱容三種。
定壓比熱容Cp:是單位質量的物質在壓力不變的條件下,氣溫下降或升高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體積(容積)不變的條件下,氣溫下降或升高1℃或1K吸收或放出的能量。
飽和狀態比熱容:是單位質量的物質在某飽和狀態時,氣溫下降或升高1℃或1K所吸收或放出的熱量。
量熱儀里的潛熱量估算方式
設有一質量為m的物體,在某一過程中吸收(或放出)熱量ΔQ時,氣溫下降(或減少)ΔT,則ΔQ/ΔT稱為物體在此過程中的潛熱量(簡稱潛熱)比熱容公式,用C表示,即C=ΔQ/ΔT。用潛熱乘以質量,即比熱容c=C/m=ΔQ/mΔT。對于微小過程的潛熱和比熱容,分別有C=dQ/dT,c=1/m*dQ/dT。因而,在物體氣溫由T1變化到T2的有限過程中,吸收(或放出)的熱量Q=∫(T2,T1)CdT=m∫(T2,T1)cdT。
通常情況下,潛熱與比熱容均為體溫的函數,但在水溫變化范圍不太大時,可近似地看為常量。于是有Q=C(T2-T1)=mc(T2-T1)。如令氣溫改變量ΔT=T2-T1,則有Q=cmΔT。這是學校中用比熱容來估算熱量的基本公式。
在英語中,比熱容被稱為:Heat(SHC)。
用比熱容估算熱能的公式為:能量=質量×比熱×溫度變化
可縮寫為:=SHC×Mass×TempCh,
與比熱相關的熱量估算公式:Q=cmΔT即Q吸(放)=cm(T初-T末)其中c為比熱,m為質量,Q為能量熱量。放熱時為Q=cmΔT升(用實際下降氣溫減物體初溫)比熱容公式,吸熱時為Q=cmΔT降(用實際初溫減降后氣溫)。或則Q=cmΔT=cm(T末-T初),Q>0時為放熱,Q
比熱容的估算公式通常為。
Q吸=cm(t-to)Q放=cm(to-t)
c表示比熱容.
m表示物體的質量
to表示物體的初溫
t表示物體的末溫
(△t:物體變化體溫,即t-t0)
這是拿來估算物體氣溫下降時的公式。若物體增加時,則是用物體的初氣溫除以末體溫。即。
比熱容的估算公式也寫作