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比热容是什么 比热容是如何计算的

比热容是初中物理学习中一个很关键的知识点,许多同学可能会把比热容与热值混淆,今天小编就着重为同学们讲解一下比热容的定义概念,及其相关计算和在生活中的应用,同学们需要牢记这些知识点,以便在考试中灵活运用。
比热容是什么

1.比热容的定义

1.1定义

单位质量的某种物质,温度升高(或降低) 1℃所吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热容。用符号c表示。

1.2物理意义

其国际单位制中的单位是焦耳每千克开尔文[J /(kg·K) ]或焦耳每千克每摄氏度[J /(kg·℃)]。是指焦耳,K是指热力学温标,即令1千克的物质的温度上升(或下降)1开尔文所需的能量。

1.3单位

焦/(千克·摄氏度),符号是J/(kg·℃),读作焦每千克摄氏度,它表示的物理意义是:单位质量的某种物质温度升高(或降低)l℃时,吸收(或放出) 的热量是多少焦。

1.4公式:

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。

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:

 比热容的三种形态
1 定压比热容Cp 是单位质量的物质在压力不变的条件下,温度升高或下降1℃或1K所吸收或放出的能量。
2 定容比热容Cv 是单位质量的物质在容积(体积)不变的条件下,温度升高或下降1℃或1K吸收或放出的能量。
3 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。

2.比热容的特征

2.1比热容是物质的一种特性:

(1)比热容是反映质量相等的不同物质,在温度升高(或降低)的度数相同时,吸收(或放出)的热量是不同的物理量;

(2)不同的物质,比热容一般不同。

2.2比热容也是物质的一种属性:

(1)比热容不随物体的质量改变而改变;

(2)比热容与温度及温度变化无关;

(3)比热容与物质吸热或放热的多少无关。

2.3比热容与状态有关:

状态改变,比热容改变。

2.4比热容是一种可以反应物质状态的物理量:

比热容是反映物质吸热或放热能力大小的物理量,在同样受热或冷却的情况下,比热容大的物质温度变化小,比热容小的物质温度变化大。

比热容反应物质状态的物理量

3.比热容的性质

3.1单位质量的某种物质,温度降低1度放出的热量,与它温度升高一度吸收的热量相等,数值上也等于它的比热容。不同的物质有不同的比热容,比热容是物质的一种特性,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)。

(1)比热容中单位为 kj/(kg·℃)/ j/(kg·℃),两单位为千进制1kJ/(kg·℃)/=1×10³J/(kg·℃)

(2)水的比热较大,金属的比热更小一些

(3)c铝>c钢>c铁>c铅 (c铅 <铁<c钢<c铝)

3.2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。

3.3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。

3.4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。

3.5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。

4.热值和比热容的区别

比热容与热值的区别

5.比热容在生活中的应用

5.1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一个天然“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℃,冬天气温可能会上升3到4℃。

5.2热岛效应

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。水的比热容是沙石的4倍多。质量相同的水和沙石,要使它们上升同样的温度,水会吸收更多的热量;如果吸收或放出的热量相同,水的温度变化比沙石小得多。夏天,阳光照在海上,尽管海水吸收了许多热量,但是由于它的比热容较大,所以海水的温度变化并不大,海边的气温变化也不会很大。

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