比热容的定义

  • 格式:doc
  • 大小:27.00 KB
  • 文档页数:5

下载文档原格式

  / 11
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

比热容的定义为: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.

比热容的计算公式是能量Q=cmt

c——比热容水的比热容是4.2*10^3焦耳每千克摄氏度

m——质量

t——温度的变化(不论温度升高还是降低永远取绝对值)

如果温度升高就是吸热温度降低就是放热

每种物体的比热容都不一样,有比热容表.

水的比热是4.2×10^3焦/(千克×℃),表示质量是1千克的水,温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量是4.2×10^3焦.

空气的比热:常温的话就是25+273=298;

其它温度下就应该是:空气温度T+273=?

解释

比热(0specific heat)是比热容的简称。

单位质量的某种物质,温度降低1℃或升高1℃所吸收或放出的热量,叫做这种物质的比热容。

更严格的定义,参见词条比热容。

燃气的比热可以分为定压比热和定容比热。保持燃气的容积不变的吸热(或放热)过程时的比热为定容比热,保持燃气压力不变时的吸热(或放热)过程时的比热为定压比热。

单位

比热的单位是复合单位。

在国际单位制中,能量、功、热量的单位统一用焦耳,温度的单位是开尔文,因此比热容的单位为J/(kg·K)。

常用单位:kJ/(kg·℃)、cal/(kg·℃)、kcal/(kg·℃)等。

比热表:常见物质的比热容

物质比热容c

水4.2

酒精2.4

煤油2.1

冰2.1

蓖麻油1.8

砂石0.92

铝0.88

干泥土0.84

铁、钢0.46

铜0.39

汞0.14

铅0.13

对表中数值的解释:

(1)比热此表中单位为kJ/(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

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;

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、比热值与物体的状态有关,同一物质在同一状态下的比热是一定的,但在不同的状态时,比热是不相同的,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,但一般情况下忽略。比热容表中所给的数值都是这些物质的平均值。

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。

与比热相关的热量计算公式:Q=cmΔt 即Q吸(放)=cm(t-t1) 其中c为比热,m为质量,t 为末温,t1为初温,Q为能量。吸热时为Q=cmΔt升(用实际升高温度减物体初温),放热时为Q=cmΔt降(用实际初温减降后温度)。或者Q=cmΔt=cm(t末-t初),Q>0时为吸热,Q<0时为放热。

(涉及到物态变化时的热量计算不能直接用Q=cmΔt,因为不同物质的比热容一般不同,发生物态变化后,物质的比热容变化了。)

应用

①水的比热较大,对于气候的变化有显著的影响。在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化小一些,水的这个特征对气候影响很大,白天沿海地区比内陆地区温升慢,夜晚沿海温度降低少,为此一天中沿海地区温度变化小,内陆温度变化大,一年之中夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷。

②用热水取暖,冬季供热用的散热器、暖水袋。

③用水冷却汽车的发动机,发电厂的发电机等。

④农村在培育秧苗时,为保护秧苗夜间不致受冻,傍晚要往秧田里灌水,夜间秧田里温度不致降的太多,秧苗不致冻坏,早晨再把水放出去,以日照使秧苗温度高一些,有利于生长。

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

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Q =cmΔt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。

[编辑本段]

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×Tempret ure 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)