常見物質(zhì)比熱容查詢表及比熱容概念名詞解釋

1、比熱容 (specific heat capacity) 又稱比熱容量， 簡(jiǎn)稱比熱 (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 克開爾

2、文J /(kg K)或J /(kg G), J是指焦耳，K是指熱力學(xué)溫標(biāo)，與攝氏度C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，最根本便可得出 以下公式：c= E Q/m T E為吸收的熱量，中學(xué)的教科書里為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寫成 t，其實(shí)這是很不規(guī)的我們生活中常用G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)展的過(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。定壓比熱容C

3、p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1G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1G或 1K 吸收或放出的能。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1G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 焦耳每千克開爾文。的字可以省略。常用單位：J/(kg )、J/(g G 卜 kJ/(kg 卜 cal/(kg G)、kcal/(kg G)等。注意攝氏度和 開爾文僅在

4、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G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 AQ時(shí)，溫度升高或降 低那么 Q/AT稱為物體在此過(guò)程中的熱容量簡(jiǎn)稱熱容，用C表示，即C=A Q/ATo用熱容除以質(zhì)量，即得比熱容c=C/m=A Q/mAT。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=/(T2,T1)CdT=m/(T2,T1)cdT。一般情況

5、下， 熱容與比熱容均為溫度的函數(shù)， 但在溫度變化圍不太大時(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 A T=T2-T1，那么有 Q=cnAT。這 是中學(xué)中用比熱容來(lái)計(jì)算熱量的根本公式。在英文中，比熱容被稱為： Specific Heat Capacity(SHC) 。用比熱容計(jì)算熱能的公式為：Energy=MassX Specific Heat Capacity Temperature change可簡(jiǎn)寫為：Energy=SHC< MassXTemp Ch, Q=cmAT。與比熱相關(guān)的熱量計(jì)算公式：Q=criA T即Q吸放=cm(T初-T末

6、)其中c為比熱，m 為質(zhì)量， Q 為能量。 吸熱時(shí)為 Q=cmAT 升用實(shí)際升高溫度減物體初溫 ，放熱時(shí)為 Q=cmAT降用實(shí)際初溫減降后溫度。或者Q=cmA T=cm(T末-T初)，Q>0時(shí)為吸熱，Q<0 時(shí)為放熱。涉與到相態(tài)變化時(shí)的熱量計(jì)算不能直接用Q=crAT ,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)，格蘭的物理學(xué)家兼化學(xué)家J布萊克發(fā)現(xiàn)質(zhì)量一樣的不同物質(zhì)，上升到一樣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、溶液，以與復(fù)合材料。歷史上，曾以水的比熱來(lái)定義熱量，

7、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=S C/ 工 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為能。那么當(dāng)氣體溫度為 T,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：Cv,m=R*f/2Cv=R

8、s*f/2R=8.314J/(mol K) 邁耶公式： Cp=Cv+R比熱容比：丫 =Cp/Cv多方比熱容： Cn=Cv-R/(n- 1)=Cv*(羊門)/(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，即在一定溫度圍，所有金屬都有一固定的摩爾熱容：Cp 25J/(mol K)所以cp=25/M ，其中M為摩爾質(zhì)量，比熱容單位 J/(kg )。 注：當(dāng)溫度遠(yuǎn)低于 200K時(shí)關(guān)系不再成立，因?yàn)閷?duì)于 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

9、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，陸溫度變化大，一年之中夏季陸比沿海炎熱， 冬季陸比沿海寒冷。海陸風(fēng)的形成原因與之類似。1對(duì)氣溫的影響 據(jù)新華社消息，

10、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)，使山城的氣候冬暖夏涼。據(jù)估計(jì)，夏天氣溫可能會(huì)因此下降5C,冬天氣溫可能會(huì)上升 3到4C。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， 高于周圍海上氣溫， 并因此形成海風(fēng)環(huán)流以與海 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)興旺，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，專家測(cè)算， 一個(gè)中型城市環(huán)城綠化帶樹苗長(zhǎng)成濃蔭后，綠化帶常年修養(yǎng)水源相當(dāng)于一座容積為1.14 >10m的中型水庫(kù)，

11、由于水的比熱容大，能使城區(qū)夏季高溫下降1C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希缓罄蔑L(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)， 通過(guò) 水泵將能增加的水帶走，組成

12、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， 即黃昏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，起了防暑降溫作用；夏威夷是太平洋

13、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。其它信息參見詞條定壓比熱容、定容比熱容。編輯本段常見物質(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)比熱容量根本J/(kg G)比熱容量25 CJ/(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24602440汽油混混液22002220石蠟CnH2n+262至122固22002500甲

14、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、枯燥、0C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瓷混混固840837氟F2氣820823.9磚混混固750750石墨C1固720710四氟甲烷CF4.氧化硫SO2玻璃鉆石黃銅水蒸氣水冰水C

15、12FeCu,ZnCuAgHg1AuPbH2OH2OH2O氣600620固60084氣520520固502509.1固450450固450444固380377固385386固235233液139140固135135固129126固125128氣18501850液42004186固20602050 (-10 C)氣 660659.1理論上說(shuō)，常見液體和固體物質(zhì)中，水的比熱容最大對(duì)上表中數(shù)值的解釋：(1)比熱此表中單位為kJ/(kg -°C )/ J/(kg -C ),兩單位為千進(jìn)制1kJ/(kg C)/=1*10&sup3;J/(kg C )-(2) 水的比熱較大，金屬的比熱更

16、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：1.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)注意有局部物質(zhì)比熱相當(dāng)接近2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，它們的比熱一樣。3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比照熱的影響，但在不同的狀態(tài)時(shí)，比熱是不一樣的。例如水的比熱與冰的比熱不同。4在溫度改變時(shí)，比熱容也有很小的變化，但一般情況下可以忽略。比熱容表中所給的比熱數(shù)值是這些物質(zhì)在常溫下的平均值。5.氣體的比熱容和氣體的熱膨脹有密切關(guān)系，在體積恒定與壓強(qiáng)恒定時(shí)不同，故有定容比熱容和定壓比熱容兩個(gè)概念。但對(duì)固體和液體，二者差異很小，一般就不再加以區(qū)分。常見氣體的比熱容單位：kJ/(kg K)Cp Cv氧氣 0.9090.649氫氣 14.059.934水蒸氣 1.8421.381氮?dú)?1.0380.741MS上町耳世_呂誦kbir(QO'滬匱士褰?L器E10Ii)£O普IffO 7靡心】0>0