初中比热容详解.doc

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。 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。 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。 比热容用符号c表示 编辑本段单位 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/(kgK)，读作“焦耳每千克开尔文”。（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。 编辑本段计算 基本计算设有一质量为m的物体，在某一过程中吸收（或放出）热量Q时，温度升高（或降低）T，则Q/T称为物体在此过程中的热容量（简称热容），用C表示，即C=Q/T。用热容除以质量，即得比热容c=C/m=Q/mT。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T=T2-T1，则有Q=cmT。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=MassSpecific Heat CapacityTemperature change 可简写为：Energy=MassSHCTemp Ch，Q=mct。 与比热相关的热量计算公式：Q=cmt 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=cmt升（用实际升高温度减物体初温），放热时为Q=cmt降（用实际初温减降后温度）。或者Q=cmt=cm(t末-t初)，Q0时为吸热，Qc铁c钢c铅 (c铅c铁c钢c铝)。 补充说明： 不同的物质有不同的比热，比热是物质的一种属性，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）； 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； 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。 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。 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。 常见气体的比热容（单位：kJ/(kgK)） CpCv 氧气 0.9090.649 氢气 14.059.934 水蒸气 1.8421.381 氮气 1.0380