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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。
定义
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和饱和状态比比热容测试仪
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℃所吸收的热量(或降低1℃所释放的热量)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。
比热表:常见物质的比热容
物质 比热容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·℃)
橡胶 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·℃)
铝 0.88kJ/(kg·℃)/0.88*10∧3J/(kg·℃)
钢铁 0.46kJ/(kg·℃)/0.46*10∧3J/(kg·℃)
铜 0.39kJ/(kg·℃)/0.39*10∧3J/(kg·℃)
汞 0.14kJ/(kg·℃)/0.14*10∧3J/(kg·℃)
铅 0.13kJ/(kg·℃)/0.13*10∧3J/(kg·℃)
理论上说 水的比热容最大
对上表中数值的解释:
(1)比热此表中单位为 kJ/(kg·℃)/ J/(kg·℃),两单位为千进制1kJ/(kg·℃)/=1*10∧3J/(kg·℃);
(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。