物体的比热容是指什么?

作者&投稿:标庆 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
比热容(specific heat capacity)又称比热容量(specific heat),简称比热容,是单位质量物质的热容量,即是单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能。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摄氏度或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摄氏度或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摄氏度或1K所吸收或放出的热量。
  在中学范围内,简单的定义为:
   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。单位为J/(kg·℃)读作焦每千克摄氏度。比热容的单位也常写做J/(kg·K),读作“焦耳每千克开”
  
  物理意义:
  单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量
  比热容是物质的一种特性:
  虽然公式 C =Q/mΔt可用来计算物质的比热,但不能认为物质的比热与 Q 成正比,与 m 和Δt成反比.因为比热是物质的一种特性 , 它不随外界条件的变化而变化,只与物质的种类和物质的状态有关,可以用来鉴别物质,大部分物质的比热容不同,但有少部分除外,例如煤油和冰的比热容是相同的。同种物质在同种状态下比热是相同的。比热跟物体的质量、温度变化量和吸热( 或放热 )的多少无关 .但物质在状态变化时比热将随之变化 。比热容反映了物质吸热、放热的本领,常见的物质中,水的比热容最大。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。对于微小过程的热容和比热容,分别有C=dQ/dT,c=1/m*dQ/dT。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=∫(T2,T1)CdT=m∫(T2,T1)CdT。
  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。
  在英文中,比热容被称为:Sepcific Heat Capacity(SHC)。
  用比热容计算热能的公式为:Energy=Mass×Specific Heat Capacity×Tempreture change
  可简写为:Energy=Mass×SHC×Temp Ch,Q=mcΔt。(T又分为好多,比如Q是吸热,
  T1-T2,如果Q是放热T2-T1).
  混合物的比热容:
  c=ΣC/ΣM=(m1c1+m2c2+m3c3+…)/(m1+m2+m3+…)。
  气体的比热容
  定义:Cp 定压比热容:压强不变,温度随体积改变时的热容。
  Cv 定容比热容:体积不变,温度随压强改变时的热容。
  则当气体温度为T,压强为P时,提供热量dQ时气体的比热容:
  Cp*m*dT=Cv*m*dT+PdV;
  其中dT为温度改变量,dV为体积改变量。
  理想气体的比热容:
  对于有f 个自由度的气体的定容比热容和摩尔比热容是:
  Cv,m=R*f/2
  Cv=Rs*f/2
  R=8.314J/(mol·K)
  对于固体和液体,均可以用比定压热容Cp来测量其比热容。
  即:C=Cp
  (即用定义的方法测量 C=dQ/mdT)
  Dulong-Petit 规律:
  金属比热容有一个简单的规律,即在一定温度范围内,所有金属都有一固定的摩尔热容:
  Cp≈25J/(mol·K)
  所以
  cp=25/M,
  其中M为摩尔质量,比热容单位J/(mol·K)。
  注:当温度远低于200K时 关系不再成立,因为对于T趋于0,C也将趋于0。
  常见气体的比热容(单位:J/(kg*℃),焦/(千克*摄氏度),读作“焦除以每千克摄氏度”)
  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
  常见物质的比热容(单位:J/(kg*℃),焦/(千克*摄氏度),读作“焦每千克摄氏度”)
  水:4200焦/(千克*摄氏度),
  铝:880焦/(千克*摄氏度),
  冰:2100焦/(千克*摄氏度),
  铜:390焦/(千克*摄氏度),
  煤油:2100焦/(千克*摄氏度),
  砂石:920焦/(千克*摄氏度),
  其它信息参见词条比热、定压比热容、定容比热容。
  水的比热容 应用
  水的比热容较大,在工农业生产和日常生活中有广泛的应用。这个应用主要考虑两个方面,第一是一定质量的水吸收(或放出)很多的热而自身的温度却变化不多,有利于调节气候;第二是一定质量的水升高(或降低)一定温度吸热(或放热)很多,有利于用水作冷却剂或取暖。
  一、利用水的比热容大来调节气候
  1.对气温的影响
  据新华社消息,三峡水库蓄水后,这个世界上最大的人工湖将成为“空调”,使山城重庆的气候冬暖夏凉。据估计,夏天气温可能会因此下降5摄氏度,冬天气温可能会上升3到4摄氏度。
  是什么原因导致重庆山城变得冬暖夏凉呢?原来,水库的建立,水的增加,而水的比热容大,在同样受冷受热时温度变化较小,从而使夏天的温度不会升得比过去高,冬天的温度不会下降的比过去低,使温度保持相对稳定,从而水库成为一个巨大的“天然空调”。
  “朝穿皮袄午披纱,怀抱火炉吃西瓜”这是沙漠地区早晚气温反差较大的写照,而沿海地区气温却较稳定。这也正是因为水的比热容比干泥土的比热容大,在同样受热或冷却的情况下,沿海地区气温较稳定。
  2.热岛效应的缓解
  晴朗无风的夏日,海岛上的地面气温,高于周围海上气温,并因此形成海风环流以及海岛上空的积云对流,这是海洋热岛效应的表现。近年来,由于城市人口集中,工业发达,交通拥塞,大气污染严重,且城市中的建筑大多为石头和混凝土建成,在温度的空间分布上, 城市犹如一个温暖的岛屿,从而形成城市热岛效应。在缓解热岛效应方面,专家测算,一个中型城市环城绿化带树苗长成浓荫后,绿化带常年涵养水源相当于一座容积为1.14×10m的中型水库,由于水的比热容大,能使城区夏季高温下降1℃以上,有效缓解日益严重的“热岛效应”。
  3.海陆风的形成
  白天的时候,由于陆地的泥土比热容比海水的小,升温比海水快,形成空气的密度差,海面上的空气的密度高于陆地上的密度,陆地上热空气上升后海面上空气流过来补充,形成海风。而晚上的时候正好相反,形成陆风。海陆风不仅体现在一天而且体现在某个季节。
  二、利用水的比热容大来冷却或取暖
  1.水冷系统的应用
  人们很早就开始用水来冷却发热的机器,在电脑CPU散热中我们利用散热片与CPU核心接触,CPU产生的热量通过热传导的方式传输到散热片上,然后利用风扇将散发到空气中的热量带走,但水的比热容远远大于空气,因此CPU产生的热量传输到水中后水的温度不会明显上升,然后再通过水泵将内能增加的水带走,这样的系统称为水冷系统。
  我们熟悉的热机的冷却系统也用水做为冷却液,也是利用了水的比热容大这一特性。
  2.农业生产上的应用
  水稻是喜温作物,在每年三四月份育苗的时候,为了防止霜冻,农民普遍采用“浅水勤灌”的方法,即傍晚在秧田里灌一些水过夜,第二天太阳升起的时候,再把秧田中的水放掉。根据水的比热容大的特性,在夜晚降温时,使秧苗的温度变化不大,对秧苗起了保温作用。
  3.热水取暖
  在冬天,人们往往用热水袋装热水后取暖,而不用热煤油取暖,这主要原因是什么?因水的比热容比煤油的大,相同质量的水和煤油,温度降低相同的度数时,水放出的热量比煤油的多,因此选热水取暖。
  水的比热容大这一特性还有许多的应用,诸如在炎热的夏天古代皇室用流水从屋顶上流下,起了防暑降温作用;夏威夷是太平洋深圳处的一个岛,那里气候宜人,是旅游度假的圣地,除了景色诱人之外,还有一个主要原因就是冬暖夏凉。你能解释这些现象吗?

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比热的概念是什么?
答:2. 定容比热(Cv):在恒定的体积下,单位质量物质在温度变化过程中吸收或释放的热量与其质量之比。定容比热用于描述固体、液体和在恒定体积下发生热变化的物质。比热是物质的重要物理性质之一,它取决于物质的化学组成、分子结构和状态(固体、液体或气体)。不同物质具有不同的比热值,这反映了它们在...

比热容和导热性的区别
答:1、定义不同 比热容是指没有相变化和化学变化时,一定量均相物质温度升高1K所需的热量。导热性是物质传导热量的性能。2、理论不同 导热是同物体的各不同温度部分间在不发生相对宏观位移,且两个温度不同的物体相互接触。比热容是一定质量的物质,在温度升高时,所吸收的热量与该物质的质量和升高的温度...

比热容的公式是什么?
答:Q=cmΔt c是比热容,m 是质量,Δt 是温差 也可分成两条写:吸热时:Q吸=cm(t-t0)放热时:Q放=cm(t0-t)其中:t是末温,t0是初温

比热容公式是什么
答:比热容(Specific Heat Capacity),用符号c表示,又称比热容量,简称比热(specific heat),是单位质量物质的热容量,即单位质量物体改变单位温度时吸收或放出的热量。比热容的应用有很多,其中一些包括:1、工业上常用水来做冷却剂,因为水的比热容比较大,可以吸收或放出大量的热量,有利于调节气候 。...

比热容的意义是什么?
答:比热容的意义是:单位质量物体改变单位温度时吸收或放出的热量。每升高1度的温度,物质的比热容越大,该物质则需要更多热能加热 。比热容是指单位质量物质的热容量,即单位质量物体改变单位温度时吸收或放出的热量。比热容越大,说明物质的热容量越大,需要吸收或放出更多的热量才能使温度发生改变。利用...

比热容越大,物体的升温越慢、降温越快,散热能力越强。
答:比热容的单位:焦耳每千克开尔文[J/(kg·K)]或焦耳每千克每摄氏度[J/(kg·℃)]。J是指焦耳,是指热力学温标,据此,可得出以下公式:c=Q/mΔT,其中,Q为吸收(或放出)的热量;m是物体的质量,ΔT是吸热(或放热)后温度的变化量。根据上述定义,物体比热容越大,一定质量的物体温度升高得...

比热容和热容有什么区别?
答:摩尔热容量是指1mol物质温度每升高1K所吸收的热量或每降低1K所放出的热量。热容的标准定义是:“当一系统由于给予一微小的热量dQ而温度升高dT时,dQ/dT 这个量即是该系统的热容。”通常以符号C表示,单位J/K。作为某种物质的物理性质之一,该物质的比热容是指当单位质量该物质吸收或放出热量引起温度...

物体的比热和物体的导热在概念上有什么区别
答:(1)比热---物理量 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。(2)导热---物理现象 当物体各部分之间不发生相对位移或不同的物体直接...

气体比热容比是什么意思?
答:即定压比热容Cp和定容比热容Cv。定压比热容是指在压力保持不变的情况下,单位质量的气体温度升高1摄氏度所需要的热量。而定容比热容则是指在体积保持不变的情况下,单位质量的气体温度升高1摄氏度所需要的热量。在理想气体状态下,气体比热容比被定义为定压比热容和定容比热容之比,即γ=Cp/Cv。这个...

什么叫比热·计算公式
答:比热容的计算公式一般为 Q吸=cm(t-to)Q放=cm(to-t)。c表示比热容。m表示物体的质量。to表示物体的初温。t表示物体的末温。(△t:物体变化温度,即t-t0)利用比热容的概念可以类推出表示1mol物质升高1K所需的热量的摩尔热容。