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比熱容的概念以及它所表達的物理意義什麼

發布時間:2023-01-30 05:31:25

『壹』 比熱容的物理意義是什麼

比熱容是指是指沒有相變化和化學變化時,1kg均相物質溫度升高1K所需的熱量。我整理了一些比熱容的知識點。

比熱容測試儀

比熱容是單位質量的某種物質升高單位溫度所需的熱量。其國際單位制中的單位是焦耳每千克攝氏度(J /(kg·K) 或 J /(kg·℃),J是指焦耳,K是指熱力學溫標,與攝氏度℃相等,即令1千克的物質的溫度上升(或下降)1攝氏度所需的能量。

比熱容的特徵

1、比熱容是物質的一種特性:

a、比熱容是反映質量相等的不同物質,在溫度升高(或降低)的度數相同時,吸收(或放出)的熱量是不同的物理量。

b、不同的物質,比熱容一般不同。

2、比熱容也是物質的一種屬性:

a、比熱容不隨物體的質量改變而改變。

b、比熱容與溫度及溫度變化無關。

c、比熱容與物質吸熱或放熱的多少無關。

3、比熱容與狀態有關:狀態改變,比熱容改變。

4、比熱容是反映物質吸熱或放熱能力大小的物理量:在同樣受熱或冷卻的情況下,比熱容大的物質溫度變化小,比熱容小的物質溫度變化大。

比熱容的歷史

最初是在18世紀,蘇格蘭的物理學家兼化學家J.布萊克發現質量相同的不同物質,上升到相同溫度所需的熱量不同,而提出了比熱容的概念。幾乎任何物質皆可測量比熱容,如化學元素、化合物、合金、溶液,以及復合材料。

歷史上,曾以水的比熱來定義熱量,將1克水升高1度所需的熱量定義為1卡路里。

以上是我整理的比熱容的知識點,希望能幫到你。

『貳』 比熱容的含義

比熱容是指沒有相變化和化學變化時,一定量均相物質溫度升高1K所需的熱量。如果是1mol物質,則所需熱量即為摩爾熱容。在等壓條件下的摩爾熱容Cp稱為定壓摩爾熱容。

在等容條件下的摩爾熱容Cv稱為定容摩爾熱容。通常將定壓摩爾熱容與溫度的關系,關聯成多項式。

一定質量的物質,在溫度升高時,所吸收的熱量與該物質的質量和升高的溫度乘積之比,稱做這種物質的比熱容(比熱),用符號c表示。

其國際單位制中的單位是焦耳每千克開爾文[J /(kg·K) ]或焦耳每千克每攝氏度[J /(kg·℃)]。J是指焦耳,K是指熱力學溫標,即令1千克的物質的溫度上升(或下降)1開爾文所需的能量。

(2)比熱容的概念以及它所表達的物理意義什麼擴展閱讀:

物質的比熱容越大,相同質量和溫升時,需要更多熱能。以水和油為例,水和油的比熱容分別約為4200 J/(kg·K)和2000 J/(kg·K),即把相同質量的水加熱的熱能比油多出約一倍。若以相同的熱能分別把相同質量的水和油加熱的話,油的溫升將比水的溫升大。

在實驗過程中,液態水的定壓比熱容經常會被用來計算吸收或放出的熱量,水作為最常見的物質,它的比熱數據較易獲得,當實驗要求精度不高時,可近似認為常壓下水的定壓比熱為4.2kJ/KG.℃。

水的比熱容較大,在工農業生產和日常生活中有廣泛的應用。這個應用主要考慮兩個方面,第一是一定質量的水吸收(或放出)很多的熱而自身的溫度卻變化不大,有利於調節氣候;第二是一定質量的水升高(或降低)一定溫度吸熱(或放熱)很多,有利於用水作冷卻劑或取暖。

『叄』 比熱容的物理意義是什麼

表示物體吸熱或散熱能力,比熱容越大,物體的吸熱或散熱能力越強。

它指單位質量的某種物質升高或下降單位溫度所吸收或放出的熱量。其國際單位制中的單位是焦耳每千克開爾文[J/( kg · K )],即令1公斤的物質的溫度上升1開爾文所需的能量。

物質的比熱容越大,相同質量和溫升時,需要更多熱能。以水和油為例,水和油的比熱容分別約為4200 Jkg-1K-1和2000 Jkg-1K-1,即把相同質量的水加熱的熱能比油多出約一倍。若以相同的熱能分別把相同質量的水和油加熱的話,油的溫升將比水的溫升大。

卡諾定理指出,可逆循環的效率只與高溫熱源和低溫熱源的溫度有關,而與工作物質(工質)或工作路徑等其它因素無關。

熱力學溫度又被稱為絕對溫度,是熱力學和統計物理中的重要參數之一。一般所說的絕對零度便是對應-273.15攝氏度。

在國際單位制中,比熱容的單位為「焦耳每千克開爾文」。也可讀作焦每千克開、焦耳每千克凱爾文、焦耳每公斤開爾文等。寫作J/( kg · K )。焦耳每千克攝氏度[J/( kg · ℃ )]與焦耳每千克開爾文在數值上等同。

比熱容計算

設有一質量為m的物體,在某一過程中吸收(或放出)熱量ΔH時,溫度升高(或降低)ΔT,則ΔH/ΔT稱為物體在此過程中的熱容量(簡稱熱容),用C表示,即C=ΔH/ΔT。用熱容除以質量,即得比熱容c=C/m=ΔH/mΔT。

對於微小過程的熱容和比熱容,分別有C=dH/dT,C=1/m*dH/dT。因此,在物體溫度由T1變化到T2的有限過程中,吸收(或放出)的熱量H=∫(T2,T1)CdT=m∫(T2,T1)cdT。一般情況下,熱容與比熱容均為溫度的函數,但在溫度變化范圍不太大時,可以近似值視為一常數。

於是產生一公式H=C (T2-T1)=mc (T2-T1)。如令溫度改變數ΔT=T2-T1,則有H=cmΔT。這是用比熱容來計算熱量的基本公式。

『肆』 比熱容的概念及意義是什麼

比熱容的概念及意義

⑴定義:單位質量的某種物質溫度升高(降低)1℃時吸收(放出)的熱量。

⑵物理意義:表示物體吸熱或放熱的本領的物理量。

比熱容的單位

比熱容的單位是復合單位。

在國際單位制中,能量、功、熱量的主單位統一為焦耳,溫度的主單位是開爾文,因此比熱容的國際單位為J/(kg·K),讀作「焦[耳]每千克開[爾文]」。國際單位或為J/(kg·℃),讀作「焦[耳]每千克攝氏度([]內的字可以省略。)

常用單位:J/(kg·℃)、J/(g·℃)、kJ/(kg·℃)、cal/(kg·℃)、kcal/(kg·℃)等。注意攝氏度和開爾文僅在溫標表示上有所區別,在表示溫差的量值意義上等價,因此這些單位中的℃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」是等價的。

比熱容的應用

水的比熱容較大,在工農業生產和日常生活中有廣泛的應用。這個應用主要考慮兩個方面,第一是一定質量的水吸收(或放出)很多的熱而自身的溫度卻變化不大,有利於調節氣候;第二是一定質量的水升高(或降低)一定溫度吸熱(或放熱)很多,有利於用水作冷卻劑或取暖。

調節氣候

水的比熱容較大,對於氣候的變化有顯著的影響。在同樣受熱或冷卻的情況下,水的溫度變化較小,水的這個特徵對氣候影響很大,白天沿海地區比內陸地區溫升慢,夜晚沿海溫度降低少,為此一天中沿海地區溫度變化小,內陸溫度變化大,一年之中夏季內陸比沿海炎熱,冬季內陸比沿海寒冷。當環境溫度變化較快的時候,水的溫度變化相對較慢。生物體內水的比例很高,有助於調節生物體自身的溫度,以免溫度變化太快對生物體造成嚴重損害。海陸風的形成原因與之類似。

1.對氣溫的影響

據新華社消息,三峽水庫蓄水後,這個世界上最大的人工湖將成為一個天然「空調」,使山城重慶的氣候冬暖夏涼。據估計,夏天氣溫可能會因此下降5℃,冬天氣溫可能會上升3到4℃。

2.熱島效應的緩解

晴朗無風的夏日,海島上的地面氣溫,高於周圍海上氣溫,並因此形成海風環流以及海島上空的積雲對流,這是海洋熱島效應的表現。水的比熱容是沙石的4倍多。質量相同的水和沙石,要使它們上升同樣的溫度,水會吸收更多的熱量;如果吸收或放出的熱量相同,水的溫度變化比沙石小得多。夏天,陽光照在海上,盡管海水吸收了許多熱量,但是由於它的比熱容較大,所以海水的溫度變化並不大,海邊的氣溫變化也不會很大。而在沙漠,由於沙石的'比熱容較小,吸收同樣的熱量,溫度會上升很多,所以沙漠的晝夜溫差很大。海岸晝夜溫差變化比沙漠中小,適於居住。2010~2013年以來,由於城市人口集中,工業發達,交通擁塞,大氣污染嚴重,且城市中的建築大多為石頭和混凝土建成,在溫度的空間分布上, 城市猶如一個溫暖的島嶼,從而形成城市熱島效應。在緩解熱島效應方面,專家測算,一個中型城市環城綠化帶樹苗長成濃蔭後,綠化帶常年涵養水源相當於一座容積為1.14×10m3的中型水庫,由於水的比熱容大,能使城區夏季高溫下降1℃以上,有效緩解日益嚴重的「熱島效應」。

水庫的建立,水的增加,而水的比熱容大,在同樣受冷受熱時溫度變化較小,從而使夏天的溫度不會升得比過去高,冬天的溫度不會下降的比過去低,使溫度保持相對穩定,從而水庫成為一個巨大的「天然空調」。

冷卻或取暖

1.水冷系統的應用

人們很早就開始用水來冷卻發熱的機器,在電腦CPU散熱中可以利用散熱片與CPU核心接觸,使CPU產生的熱量通過熱傳導的方式傳輸到散熱片上,然後利用風扇將散發到空氣中的熱量帶走。但水的比熱容遠遠大於空氣,因此可以用水代替空氣作為散熱介質,通過水泵將內能增加的水帶走,組成水冷系統。這樣CPU產生的熱量傳輸到水中後水的溫度不會明顯上升,散熱性能優於上述直接利用空氣和風扇的系統。

武器:第一次世界大戰和第二次世界大戰當中,一些武器使用的是水冷式槍管;一些戰斗機和轟炸機的引擎使用的是水冷式引擎。

熱機(例如汽車的發動機,發電廠的發電機等)的冷卻系統也用和水做為冷卻液,也是利用了水的比熱容大這一特性。

2.農業生產上的應用

水稻是喜溫作物,在每年三四月份育苗的時候,為了防止霜凍,農民普遍採用「淺水勤灌」的方法,即傍晚在秧田裡灌一些水過夜,第二天太陽升起的時候,再把秧田中的水放掉。根據水的比熱容大的特性,在夜晚降溫時,使秧苗的溫度變化不大,對秧苗起了保溫作用。

3.熱水取暖

冬季供熱用的散熱器、暖水袋。我國北方樓房中的「暖氣」用水作為介質,把燃料燃燒時產生的熱量帶到房屋中取暖。

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;夏威夷是太平洋深處的一個島,那裡氣候宜人,是旅遊度假的聖地,除了景色之外,還有一個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。

拓展: 初中物理知識點:比熱容

比熱容(c ):單位質量的某種物質溫度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的熱量叫做這種物質的比熱.

比熱容是物質的一種屬性,它不隨物質的體積、質量、形狀、位置、溫度的改變而改變,只要物質種類和狀態相同,比熱就相同.

比熱容的單位是:J/(kg℃),讀作:焦耳每千克攝氏度.

水的比熱容是:C=4.2×103J/(kg℃),它表示的物理意義是:每千克的水當溫度升高(或降低)1℃時,吸收(或放出)的熱量是4.2×103焦耳.

熱量的計算:

① Q吸 =cm(t-t0)=cm△t升(Q吸是吸收熱量,單位是J;c 是物體比熱容,單位是:J/(kg℃);m是質量;t0 是初始溫度;t 是後來的溫度.

② Q放 =cm(t0-t)=cm△t降

『伍』 比熱容的物理意義是什麼

比熱容(specific heat capacity)又稱比熱容量(specific heat),是單位質量物質的熱容量,我整理了比熱容的相關知識,趕快來了解吧。

比熱容的物理意義

比熱容又稱比熱容量,簡稱比熱,單位質量物體改變單位溫度時吸收或放出的熱量。每升高1度的溫度,物質的比熱容越大,該物質則需要更多熱能加熱。

比熱容計算公式

比熱容的計算公式是能量Q=cmt

c——比熱容水的比熱容是4.2*10^3焦耳每千克攝氏度

m——質量

t——溫度的變化(不論溫度升高還是降低永遠取絕對值)如果溫度升高就是吸熱,溫度降低就是放熱,每種物體的比熱容都不一樣。

水的比熱是4.2×10^3焦/(千克×℃),表示質量是1千克的水,溫度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的熱量是4.2×10^3焦。

比熱容的特徵

1.比熱容是物質的一種特性:

a.比熱容是反映質量相等的不同物質,在溫度升高(或降低)的度數相同時,吸收(或放出)的熱量是不同的物理量。

b.不同的物質,比熱容一般不同。

2.比熱容也是物質的一種屬性:

a.比熱容不隨物體的質量改變而改變。

b.比熱容與溫度及溫度變化無關。

c.比熱容與物質吸熱或放熱的多少無關。

3.比熱容與狀態有關:狀態改變,比熱容改變。

4.比熱容是反映物質吸熱或放熱能力大小的物理量:在同樣受熱或冷卻的情況下,比熱容大的物質溫度變化小,比熱容小的物質溫度變化大。

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