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比热容的概念以及它所表达的物理意义什么

发布时间:2023-01-30 05:31:25

‘壹’ 比热容的物理意义是什么

比热容是指是指没有相变化和化学变化时,1kg均相物质温度升高1K所需的热量。我整理了一些比热容的知识点。

比热容测试仪

比热容是单位质量的某种物质升高单位温度所需的热量。其国际单位制中的单位是焦耳每千克摄氏度(J /(kg·K) 或 J /(kg·℃),J是指焦耳,K是指热力学温标,与摄氏度℃相等,即令1千克的物质的温度上升(或下降)1摄氏度所需的能量。

比热容的特征

1、比热容是物质的一种特性:

a、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。

b、不同的物质,比热容一般不同。

2、比热容也是物质的一种属性:

a、比热容不随物体的质量改变而改变。

b、比热容与温度及温度变化无关。

c、比热容与物质吸热或放热的多少无关。

3、比热容与状态有关:状态改变,比热容改变。

4、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。

比热容的历史

最初是在18世纪,苏格兰的物理学家兼化学家J.布莱克发现质量相同的不同物质,上升到相同温度所需的热量不同,而提出了比热容的概念。几乎任何物质皆可测量比热容,如化学元素、化合物、合金、溶液,以及复合材料。

历史上,曾以水的比热来定义热量,将1克水升高1度所需的热量定义为1卡路里。

以上是我整理的比热容的知识点,希望能帮到你。

‘贰’ 比热容的含义

比热容是指没有相变化和化学变化时,一定量均相物质温度升高1K所需的热量。如果是1mol物质,则所需热量即为摩尔热容。在等压条件下的摩尔热容Cp称为定压摩尔热容。

在等容条件下的摩尔热容Cv称为定容摩尔热容。通常将定压摩尔热容与温度的关系,关联成多项式。

一定质量的物质,在温度升高时,所吸收的热量与该物质的质量和升高的温度乘积之比,称做这种物质的比热容(比热),用符号c表示。

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·℃)]。J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。

(2)比热容的概念以及它所表达的物理意义什么扩展阅读:

物质的比热容越大,相同质量和温升时,需要更多热能。以水和油为例,水和油的比热容分别约为4200 J/(kg·K)和2000 J/(kg·K),即把相同质量的水加热的热能比油多出约一倍。若以相同的热能分别把相同质量的水和油加热的话,油的温升将比水的温升大。

在实验过程中,液态水的定压比热容经常会被用来计算吸收或放出的热量,水作为最常见的物质,它的比热数据较易获得,当实验要求精度不高时,可近似认为常压下水的定压比热为4.2kJ/KG.℃。

水的比热容较大,在工农业生产和日常生活中有广泛的应用。这个应用主要考虑两个方面,第一是一定质量的水吸收(或放出)很多的热而自身的温度却变化不大,有利于调节气候;第二是一定质量的水升高(或降低)一定温度吸热(或放热)很多,有利于用水作冷却剂或取暖。

‘叁’ 比热容的物理意义是什么

表示物体吸热或散热能力,比热容越大,物体的吸热或散热能力越强。

它指单位质量的某种物质升高或下降单位温度所吸收或放出的热量。其国际单位制中的单位是焦耳每千克开尔文[J/( kg · K )],即令1公斤的物质的温度上升1开尔文所需的能量。

物质的比热容越大,相同质量和温升时,需要更多热能。以水和油为例,水和油的比热容分别约为4200 Jkg-1K-1和2000 Jkg-1K-1,即把相同质量的水加热的热能比油多出约一倍。若以相同的热能分别把相同质量的水和油加热的话,油的温升将比水的温升大。

卡诺定理指出,可逆循环的效率只与高温热源和低温热源的温度有关,而与工作物质(工质)或工作路径等其它因素无关。

热力学温度又被称为绝对温度,是热力学和统计物理中的重要参数之一。一般所说的绝对零度便是对应-273.15摄氏度。

在国际单位制中,比热容的单位为“焦耳每千克开尔文”。也可读作焦每千克开、焦耳每千克凯尔文、焦耳每公斤开尔文等。写作J/( kg · K )。焦耳每千克摄氏度[J/( kg · ℃ )]与焦耳每千克开尔文在数值上等同。

比热容计算

设有一质量为m的物体,在某一过程中吸收(或放出)热量ΔH时,温度升高(或降低)ΔT,则ΔH/ΔT称为物体在此过程中的热容量(简称热容),用C表示,即C=ΔH/ΔT。用热容除以质量,即得比热容c=C/m=ΔH/mΔT。

对于微小过程的热容和比热容,分别有C=dH/dT,C=1/m*dH/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H=∫(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,可以近似值视为一常数。

于是产生一公式H=C (T2-T1)=mc (T2-T1)。如令温度改变量ΔT=T2-T1,则有H=cmΔT。这是用比热容来计算热量的基本公式。

‘肆’ 比热容的概念及意义是什么

比热容的概念及意义

⑴定义:单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃时吸收(放出)的热量。

⑵物理意义:表示物体吸热或放热的本领的物理量。

比热容的单位

比热容的单位是复合单位。

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,因此比热容的国际单位为J/(kg·K),读作“焦[耳]每千克开[尔文]”。国际单位或为J/(kg·℃),读作“焦[耳]每千克摄氏度([]内的字可以省略。)

常用单位:J/(kg·℃)、J/(g·℃)、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。

比热容的应用

水的比热容较大,在工农业生产和日常生活中有广泛的应用。这个应用主要考虑两个方面,第一是一定质量的水吸收(或放出)很多的热而自身的温度却变化不大,有利于调节气候;第二是一定质量的水升高(或降低)一定温度吸热(或放热)很多,有利于用水作冷却剂或取暖。

调节气候

水的比热容较大,对于气候的变化有显着的影响。在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化较小,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。当环境温度变化较快的时候,水的温度变化相对较慢。生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成严重损害。海陆风的形成原因与之类似。

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℃。

2.热岛效应的缓解

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。而在沙漠,由于沙石的'比热容较小,吸收同样的热量,温度会上升很多,所以沙漠的昼夜温差很大。海岸昼夜温差变化比沙漠中小,适于居住。2010~2013年以来,由于城市人口集中,工业发达,交通拥塞,大气污染严重,且城市中的建筑大多为石头和混凝土建成,在温度的空间分布上, 城市犹如一个温暖的岛屿,从而形成城市热岛效应。在缓解热岛效应方面,专家测算,一个中型城市环城绿化带树苗长成浓荫后,绿化带常年涵养水源相当于一座容积为1.14×10m3的中型水库,由于水的比热容大,能使城区夏季高温下降1℃以上,有效缓解日益严重的“热岛效应”。

水库的建立,水的增加,而水的比热容大,在同样受冷受热时温度变化较小,从而使夏天的温度不会升得比过去高,冬天的温度不会下降的比过去低,使温度保持相对稳定,从而水库成为一个巨大的“天然空调”。

冷却或取暖

1.水冷系统的应用

人们很早就开始用水来冷却发热的机器,在电脑CPU散热中可以利用散热片与CPU核心接触,使CPU产生的热量通过热传导的方式传输到散热片上,然后利用风扇将散发到空气中的热量带走。但水的比热容远远大于空气,因此可以用水代替空气作为散热介质,通过水泵将内能增加的水带走,组成水冷系统。这样CPU产生的热量传输到水中后水的温度不会明显上升,散热性能优于上述直接利用空气和风扇的系统。

武器:第一次世界大战和第二次世界大战当中,一些武器使用的是水冷式枪管;一些战斗机和轰炸机的引擎使用的是水冷式引擎。

热机(例如汽车的发动机,发电厂的发电机等)的冷却系统也用和水做为冷却液,也是利用了水的比热容大这一特性。

2.农业生产上的应用

水稻是喜温作物,在每年三四月份育苗的时候,为了防止霜冻,农民普遍采用“浅水勤灌”的方法,即傍晚在秧田里灌一些水过夜,第二天太阳升起的时候,再把秧田中的水放掉。根据水的比热容大的特性,在夜晚降温时,使秧苗的温度变化不大,对秧苗起了保温作用。

3.热水取暖

冬季供热用的散热器、暖水袋。我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质,把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖。

4.其他

诸如在炎热的夏天古代皇室用流水从屋顶上流下,起了防暑降温作用;夏威夷是太平洋深处的一个岛,那里气候宜人,是旅游度假的圣地,除了景色之外,还有一个主要原因就是冬暖夏凉。

其它信息参见词条定压比热容、定容比热容。

拓展: 初中物理知识点:比热容

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

比热容是物质的一种属性,它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变,只要物质种类和状态相同,比热就相同.

比热容的单位是:J/(kg℃),读作:焦耳每千克摄氏度.

水的比热容是:C=4.2×103J/(kg℃),它表示的物理意义是:每千克的水当温度升高(或降低)1℃时,吸收(或放出)的热量是4.2×103焦耳.

热量的计算:

① Q吸 =cm(t-t0)=cm△t升(Q吸是吸收热量,单位是J;c 是物体比热容,单位是:J/(kg℃);m是质量;t0 是初始温度;t 是后来的温度.

② Q放 =cm(t0-t)=cm△t降

‘伍’ 比热容的物理意义是什么

比热容(specific heat capacity)又称比热容量(specific heat),是单位质量物质的热容量,我整理了比热容的相关知识,赶快来了解吧。

比热容的物理意义

比热容又称比热容量,简称比热,单位质量物体改变单位温度时吸收或放出的热量。每升高1度的温度,物质的比热容越大,该物质则需要更多热能加热。

比热容计算公式

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。

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。

比热容的特征

1.比热容是物质的一种特性:

a.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。

b.不同的物质,比热容一般不同。

2.比热容也是物质的一种属性:

a.比热容不随物体的质量改变而改变。

b.比热容与温度及温度变化无关。

c.比热容与物质吸热或放热的多少无关。

3.比热容与状态有关:状态改变,比热容改变。

4.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。

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