常見(jiàn)物質(zhì)比熱容查詢(xún)表及比熱容概念名詞解釋

1、比熱容(specific heat capacity)又稱(chēng)比熱容量，簡(jiǎn)稱(chēng)比熱(specific heat)，是單位質(zhì)量物質(zhì)的熱容量，即是單位質(zhì)量物體改變單位溫度時(shí)的吸收或釋放的內(nèi)能。比熱容是表示物質(zhì)熱性質(zhì)的物理量。通常用符號(hào)c表示?；旌衔锏谋葻崛?氣體的比熱容水的比熱容較大的應(yīng)用 一、利用水的比熱容大來(lái)調(diào)節(jié)氣候 二、利用水的比熱容大來(lái)冷卻或取暖常見(jiàn)物質(zhì)的比熱容 混合物的比熱容 氣體的比熱容水的比熱容較大的應(yīng)用 一、利用水的比熱容大來(lái)調(diào)節(jié)氣候 二、利用水的比熱容大來(lái)冷卻或取暖編輯本段定義比熱容是單位質(zhì)量的某種物質(zhì)升高單位溫度所需的熱量。其國(guó)際單位制中的單位是焦耳每千克開(kāi)爾文（J /(kg

2、3;K) 或 J /(kg·)，J是指焦耳，K是指熱力學(xué)溫標(biāo)，與攝氏度相等），即令1千克的物質(zhì)的溫度上升（或下降）1攝氏度所需的能量。根據(jù)此定理，最基本便可得出以下公式： c=E（Q）/mT E為吸收的熱量，中學(xué)的教科書(shū)里為Q；m是物體的質(zhì)量，T是吸熱（放熱）后溫度所上升（下降）值，初中的教材里把T寫(xiě)成t，其實(shí)這是很不規(guī)范的（我們生活中常用作為溫度的單位，很少用K，而且T=t，因此中學(xué)階段都用t，但國(guó)際上或者更高等的科學(xué)領(lǐng)域，還是使用T）。 物質(zhì)的比熱容與所進(jìn)行的過(guò)程有關(guān)。在工程應(yīng)用上常用的有定壓比熱容Cp、定容比熱容Cv和飽和狀態(tài)比    比熱容測(cè)試儀熱容三種。

3、 定壓比熱容Cp是單位質(zhì)量的物質(zhì)在壓力不變的條件下，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(zhì)量的物質(zhì)在容積（體積）不變的條件下，溫度升高或下降1或1K吸收或放出的內(nèi)能。 飽和狀態(tài)比熱容是單位質(zhì)量的物質(zhì)在某飽和狀態(tài)時(shí)，溫度升高或下降1或1K所吸收或放出的熱量。 編輯本段單位比熱容的單位是復(fù)合單位。 在國(guó)際單位制中，能量、功、熱量的主單位統(tǒng)一為焦耳，溫度的主單位是開(kāi)爾文，因此比熱容的國(guó)際單位為J/(kg·K)，讀作“焦耳每千克開(kāi)爾文”。（內(nèi)的字可以省略。） 常用單位：J/(kg·)、J/(g·)、kJ/(kg·)、cal/(kg&#

4、183;)、kcal/(kg·)等。注意攝氏度和開(kāi)爾文僅在溫標(biāo)表示上有所區(qū)別，在表示溫差的量值意義上等價(jià)，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(kāi)”是等價(jià)的。 比熱容表示物體吸熱（或散熱）能力的物理量 編輯本段計(jì)算設(shè)有一質(zhì)量為m的物體，在某一過(guò)程中吸收（或放出）熱量Q時(shí)，溫度升高（或降低）T，則Q/T稱(chēng)為物體在此過(guò)程中的熱容量（簡(jiǎn)稱(chēng)熱容），用C表示，即C=Q/T。用熱容除以質(zhì)量，即得比熱容c=C/m=Q/mT。對(duì)于微小過(guò)程的熱容和比熱容，分別有C=dQ/dT，c=1/m*dQ/dT。因此，在物體溫度由T1變化到T2的有限過(guò)程中，吸收（或放出）的熱量Q

5、=(T2,T1)CdT=m(T2,T1)cdT。 一般情況下，熱容與比熱容均為溫度的函數(shù)，但在溫度變化范圍不太大時(shí)，可近似地看為常量。于是有Q=C(T2-T1)=mc(T2-T1)。如令溫度改變量T=T2-T1，則有Q=cmT。這是中學(xué)中用比熱容來(lái)計(jì)算熱量的基本公式。 在英文中，比熱容被稱(chēng)為：Specific Heat Capacity(SHC)。 用比熱容計(jì)算熱能的公式為：Energy=Mass×Specific Heat Capacity×Temperature change 可簡(jiǎn)寫(xiě)為：Energy=SHC×Mass×Temp Ch，Q=cmT。 與

6、比熱相關(guān)的熱量計(jì)算公式：Q=cmT 即Q吸（放）=cm(T初-T末) 其中c為比熱，m為質(zhì)量，Q為能量。 吸熱時(shí)為Q=cmT升（用實(shí)際升高溫度減物體初溫），放熱時(shí)為Q=cmT降（用實(shí)際初溫減降后溫度）?；蛘逹=cmT=cm(T末-T初)，Q>0時(shí)為吸熱，Q<0時(shí)為放熱。 （涉及到相態(tài)變化時(shí)的熱量計(jì)算不能直接用Q=cmT，因?yàn)椴煌镔|(zhì)的比熱容一般不同，發(fā)生物態(tài)變化后，物質(zhì)的比熱容變化了。） 編輯本段歷史最初是在18世紀(jì)，蘇格蘭的物理學(xué)家兼化學(xué)家J.布萊克發(fā)現(xiàn)質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，上升到相同溫度所需的熱量不同，而提出了比熱容的概念。幾乎任何物質(zhì)皆可測(cè)量比熱容，如化學(xué)元素、化合物、合金、溶

7、液，以及復(fù)合材料。 歷史上，曾以水的比熱來(lái)定義熱量，將1克水升高1度所需的熱量定義為1卡路里。 混合物的比熱容加權(quán)平均計(jì)算： c=C/M=(m1c1+m2c2+m3c3+)/(m1+m2+m3+)。 氣體的比熱容定義： Cp 定壓比熱容：壓強(qiáng)不變，溫度隨體積改變時(shí)的熱容，Cp=dH/dT，H為焓。 Cv 定容比熱容：體積不變，溫度隨壓強(qiáng)改變時(shí)的熱容，Cv=dU/dT，U為內(nèi)能。 則當(dāng)氣體溫度為T(mén)，壓強(qiáng)為P時(shí)，提供熱量dQ時(shí)氣體的比熱容： Cp*m*dT=Cv*m*dT+PdV； 其中dT為溫度改變量，dV為體積改變量。 理想氣體的比熱容： 對(duì)于有f 個(gè)自由度的氣體的定容比熱容和摩爾比熱容是：

8、Cv,m=R*f/2 Cv=Rs*f/2 R=8.314J/(mol·K) 邁耶公式：Cp=Cv+R 比熱容比：=Cp/Cv 多方比熱容：Cn=Cv-R/(n-1)=Cv*(-n)/(1-n) 對(duì)于固體和液體，均可以用比定壓熱容Cp來(lái)測(cè)量其比熱容，即：C=Cp （用定義的方法測(cè)量 C=dQ/mdT) 。 Dulong-Petit 規(guī)律： 金屬比熱容有一個(gè)簡(jiǎn)單的規(guī)律，即在一定溫度范圍內(nèi)，所有金屬都有一固定的摩爾熱容： Cp25J/(mol·K) 所以 cp=25/M， 其中M為摩爾質(zhì)量，比熱容單位J/(kg·K)。 注：當(dāng)溫度遠(yuǎn)低于200K時(shí) 關(guān)系不再成立，因?yàn)閷?duì)于

9、T趨于0，C也將趨于0。 編輯本段水的比熱容較大的應(yīng)用水的比熱容較大，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有廣泛的應(yīng)用。這個(gè)應(yīng)用主要考慮兩個(gè)方面，第一是一定質(zhì)量的水吸收（或放出）很多的熱而自身的溫度卻變化不多，有利于調(diào)節(jié)氣候；第二是一定質(zhì)量的水升高（或降低）一定溫度吸熱（或放熱）很多，有利于用水作冷卻劑或取暖。 一、利用水的比熱容大來(lái)調(diào)節(jié)氣候水的比熱容較大，對(duì)于氣候的變化有顯著的影響。在同樣受熱或冷卻的情況下，水的溫度變化小一些，水的這個(gè)特征對(duì)氣候影響很大，白天沿海地區(qū)比內(nèi)陸地區(qū)溫升慢，夜晚沿海溫度降低少，為此一天中沿海地區(qū)溫度變化小，內(nèi)陸溫度變化大，一年之中夏季內(nèi)陸比沿海炎熱，冬季內(nèi)陸比沿海寒冷。海陸風(fēng)

10、的形成原因與之類(lèi)似。 1對(duì)氣溫的影響 據(jù)新華社消息，三峽水庫(kù)蓄水后，這個(gè)世界上最大的人工湖將成為一個(gè)天然“空調(diào)”，使山城重慶的氣候冬暖夏涼。據(jù)估計(jì)，夏天氣溫可能會(huì)因此下降5，冬天氣溫可能會(huì)上升3到4。 2熱島效應(yīng)的緩解 晴朗無(wú)風(fēng)的夏日，海島上的地面氣溫，高于周?chē)Ｉ蠚鉁?，并因此形成海風(fēng)環(huán)流以及海島上空的積云對(duì)流，這是海洋熱島效應(yīng)的表現(xiàn)。近年來(lái)，由于城市人口集中，工業(yè)發(fā)達(dá)，交通擁塞，大氣污染嚴(yán)重，且城市中的建筑大多為石頭和混凝土建成，在溫度的空間分布上， 城市猶如一個(gè)溫暖的島嶼，從而形成城市熱島效應(yīng)。在緩解熱島效應(yīng)方面，專(zhuān)家測(cè)算，一個(gè)中型城市環(huán)城綠化帶樹(shù)苗長(zhǎng)成濃蔭后，綠化帶常年涵養(yǎng)水源相當(dāng)于一座

11、容積為1.14×10m的中型水庫(kù)，由于水的比熱容大，能使城區(qū)夏季高溫下降1以上，有效緩解日益嚴(yán)重的“熱島效應(yīng)”。 水庫(kù)的建立，水的增加，而水的比熱容大，在同樣受冷受熱時(shí)溫度變化較小，從而使夏天的溫度不會(huì)升得比過(guò)去高，冬天的溫度不會(huì)下降的比過(guò)去低，使溫度保持相對(duì)穩(wěn)定，從而水庫(kù)成為一個(gè)巨大的“天然空調(diào)”。 二、利用水的比熱容大來(lái)冷卻或取暖1水冷系統(tǒng)的應(yīng)用 人們很早就開(kāi)始用水來(lái)冷卻發(fā)熱的機(jī)器，在電腦CPU散熱中可以利用散熱片與CPU核心接觸，使CPU產(chǎn)生的熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)的方式傳輸?shù)缴崞?，然后利用風(fēng)扇將散發(fā)到空氣中的熱量帶走。但水的比熱容遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣，因此可以用水代替空氣作為散熱介質(zhì)，通

12、過(guò)水泵將內(nèi)能增加的水帶走，組成水冷系統(tǒng)。這樣CPU產(chǎn)生的熱量傳輸?shù)剿泻笏臏囟炔粫?huì)明顯上升，散熱性能優(yōu)于上述直接利用空氣和風(fēng)扇的系統(tǒng)。 熱機(jī)（例如汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)等）的冷卻系統(tǒng)也用水做為冷卻液，也是利用了水的比熱容大這一特性。 2農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用 水稻是喜溫作物，在每年三四月份育苗的時(shí)候，為了防止霜凍，農(nóng)民普遍采用“淺水勤灌”的方法，即傍晚在秧田里灌一些水過(guò)夜，第二天太陽(yáng)升起的時(shí)候，再把秧田中的水放掉。根據(jù)水的比熱容大的特性，在夜晚降溫時(shí)，使秧苗的溫度變化不大，對(duì)秧苗起了保溫作用。 3熱水取暖 冬季供熱用的散熱器、暖水袋。 4其他 諸如在炎熱的夏天古代皇室用流水從屋頂上流下，起了

13、防暑降溫作用；夏威夷是太平洋深處的一個(gè)島，那里氣候宜人，是旅游度假的圣地，除了景色誘人之外，還有一個(gè)主要原因就是冬暖夏涼。 其它信息參見(jiàn)詞條定壓比熱容、定容比熱容。 編輯本段常見(jiàn)物質(zhì)的比熱容單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度降低1度放出的熱量，與它溫度升高一度吸收的熱量相等，數(shù)值上也等于它的比熱容。    物質(zhì)化學(xué)符號(hào)模型相態(tài)比熱容量（基本） J/(kg·)比熱容量（25）J/(kg·K)氫H2氣1400014300氦He1氣51905193.2氨NH34氣20552050氖Ne1氣10301030.1鋰Li1固35803582乙醇CH3CH2OH9液246024

14、40汽油混混液22002220石蠟CnH2n+262至122固22002500甲烷CH45氣21602156油混混液20002000軟木塞混混固20002000乙烷C2H68氣17301729尼龍混混固17001720乙炔C2H24氣15001511聚苯乙烯CH23固13001300硫化氫H2S3氣11001105氮N2氣10401042空氣（室溫）混混氣10301012空氣（海平面、干燥、0）混混氣10051035氧O2氣920918二氧化碳CO23氣840839一氧化碳CO2氣10401042鋁Al1固900897石綿混混固840847陶瓷混混固840837氟F2氣820823.9磚混混固

15、750750石墨C1固720710四氟甲烷CF45氣660659.1二氧化硫SO23氣600620玻璃混混固60084氯Cl22氣520520鉆石C1固502509.1鋼混混固450450鐵Fe1固450444黃銅Cu,Zn混固380377銅Cu1固385386銀Ag1固235233汞Hg1液139140鉑Pt1固135135金Au1固129126鉛Pb1固125128水蒸氣（水）H2O3氣18501850水H2O3液42004186冰（水）H2O3固20602050 (-10)理論上說(shuō)，常見(jiàn)液體和固體物質(zhì)中，水的比熱容最大 對(duì)上表中數(shù)值的解釋?zhuān)?(1)比熱此表中單位為 kJ/(kg·)/ J/(kg·)，兩單位為千進(jìn)制1kJ/(kg·)/=1*10&sup3;J/(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(bǔ)充說(shuō)明： 不同的物質(zhì)有不同的比熱，比熱是物質(zhì)的一種屬性，因此，可以用比熱的不同來(lái)（粗略地）鑒別不同的物質(zhì)（注意有部分物質(zhì)比熱相當(dāng)接近） 同一物質(zhì)的比熱一般不隨質(zhì)量、形狀的變化而變化。如一杯水與一桶水，它們的比熱相同。 對(duì)同一物質(zhì)，比熱值與物態(tài)有關(guān)，同一物質(zhì)在同一狀態(tài)下的比熱是一定的（忽略溫度對(duì)比熱的影響