比熱容的定義

2023年12月7日發(作者：智力低下表現)

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比熱容的定義為:單位質量物質的熱容量,即使單位質量物體改變單位溫度時的吸收或釋放的內能.

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,有比熱容表.

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.

空氣的比熱:常溫的話就是25+273=298;

其它溫度下就應該是:空氣溫度T+273=?

解釋

比熱(0specific heat)是比熱容的簡稱。

單位質量的某種物質,溫度降低1℃或升高1℃所吸收或放出的熱量,叫做這種物質的比熱容。

更嚴格的定義,參見詞條比熱容。

燃氣的比熱可以分為定壓比熱和定容比熱。保持燃氣的容積不變的吸熱(或放熱)過程時的比熱為定容比熱,保持燃氣壓力不變時的吸熱(或放熱)過程時的比熱為定壓比熱。

單位

比熱的單位是復合單位。

在國際單位制中,能量、功、熱量的單位統一用焦耳,溫度的單位是開爾文,因此比熱容的單位為J/(kg·K)。

常用單位:kJ/(kg·℃)、cal/(kg·℃)、kcal/(kg·℃)等。

比熱表:常見物質的比熱容

物質比熱容c

水4.2

酒精2.4

煤油2.1

冰2.1

蓖麻油1.8

砂石0.92

鋁0.88

干泥土0.84

鐵、鋼0.46

銅0.39

汞0.14

鉛0.13

對表中數值的解釋:

(1)比熱此表中單位為kJ/(kg·℃);

(2)水的比熱較大,金屬的比熱更小一些;

(3)c鋁>c鐵>c鋼>c鉛(c鉛

補充說明:

⒈不同的物質有不同的比熱,比熱是物質的一種特性;

⒉同一物質的比熱一般不隨質量、形狀的變化而變化,如一杯水與一桶水,它們的比熱相同;

⒊對同一物質、比熱值與物體的狀態有關,同一物質在同一狀態下的比熱是一定的,但在不同的狀態時,比熱是不相同的,如,水的比熱與冰的比熱不同。

⒋在溫度改變時,比熱容也有很小的變化,但一般情況下忽略。比熱容表中所給的數值都是這些物質的平均值。

⒌氣體的比熱容和氣體的熱膨脹有密切關系,在體積恒定與壓強恒定時不同,故有定容比熱容和定壓比熱容兩個概念。但對固體和液體,二者差別很小,一般就不再加以區分。

與比熱相關的熱量計算公式:Q=cmΔt 即Q吸(放)=cm(t-t1) 其中c為比熱,m為質量,t 為末溫,t1為初溫,Q為能量。吸熱時為Q=cmΔt升(用實際升高溫度減物體初溫),放熱時為Q=cmΔt降(用實際初溫減降后溫度)。或者Q=cmΔt=cm(t末-t初),Q>0時為吸熱, Q<0時為放熱。

(涉及到物態變化時的熱量計算不能直接用Q=cmΔt,因為不同物質的比熱容一般不同,發生物態變化后,物質的比熱容變化了。)

應用

①水的比熱較大,對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,水的這個特征對氣候影響很大,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。

②用熱水取暖,冬季供熱用的散熱器、暖水袋。

③用水冷卻汽車的發動機,發電廠的發電機等。

④農村在培育秧苗時,為保護秧苗夜間不致受凍,傍晚要往秧田里灌水,夜間秧田里溫度不致降的太多,秧苗不致凍壞,早晨再把水放出去,以日照使秧苗溫度高一些,有利于生長。

單位質量的某種物質溫度升高1℃吸收的熱量(或降低1℃釋放的熱量)叫做這種物質的比熱容。單位為J/(kg·℃)讀作焦每千克攝氏度

物理意義:

單位質量的某種物質溫度升高1℃吸收的熱量

比熱容是物質的一種特性:

雖然公式Q =cmΔt可用來計算物質的比熱,但不能認為物質的比熱與Q 成正比,與m 和Δt成反比.因為比熱是物質的一種特性, 它不隨外界條件的變化而變化,只與物質的種類和物質的狀態有關,可以用來鑒別物質,大部分物質的比熱容不同,但有少部分除外,例如煤油和冰的比熱容是相同的。同種物質在同種狀態下比熱是相

同的。比熱跟物體的質量、溫度變化量和吸熱( 或放熱)的多少無關.但物質在狀態變化時比熱將隨之變化。

[編輯本段]

相關計算

設有一質量為m的物體,在某一過程中吸收(或放出)熱量ΔQ時,溫度升高(或降低)ΔT,則ΔQ/ΔT稱為物體在此過程中的熱容量(簡稱熱容),用C表示,即C

=ΔQ/ΔT。用熱容除以質量,即得比熱容c=C/m=ΔQ/mΔT。對于微小過程的熱容和比熱容,分別有C=dQ/dT,c=1/m*dQ/dT。因此,在物體溫度由T1變化到T2的有限過程中,吸收(或放出)的熱量Q=∫(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,可近似地看為常量。于是有Q=C(T2-T1)=mc(T2-T1)。如令溫度改變量ΔT=T2-T1,則有Q=cmΔT。這是中學中用比熱容來計算熱量的基本公式。

在英文中,比熱容被稱為:Sepcific Heat Capacity(SHC)。

用比熱容計算熱能的公式為:Energy=Mass×Specific Heat

Capacity×Tempret ure change

可簡寫為:Energy=Mass×SHC×Temp Ch,Q=mcΔt。(T又分為好多,比如Q是吸熱,

T1-T2,如果Q是放熱T2-T1).

混合物的比熱容:

c=ΣC/ΣM=(m1c1+m2c2+m3c3+…)/(m1+m2+m3+…)。

氣體的比熱容

定義:Cp 定壓比熱容:壓強不變,溫度隨體積改變時的熱容。

Cv 定容比熱容:體積不變,溫度隨壓強改變時的熱容。

則當氣體溫度為T,壓強為P時,提供熱量dQ時氣體的比熱容:

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:

對于有f 個自由度的氣體的定容比熱容和摩爾比熱容是:

Cv,m=R*f/2

Cv=Rs*f/2

R=8.314J/(mol·K)

對于固體和液體,均可以用比定壓熱容Cp來測量其比熱容。

即:C=Cp

(即用定義的方法測量C=dQ/mdT)

Dulong-Petit 規律:

金屬比熱容有一個簡單的規律,即在一定溫度范圍內,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為摩爾質量,比熱容單位J/(mol·K)。

注:當溫度遠低于200K時關系不再成立,因為對于T趨于0,C也將趨于0。

常見氣體的比熱容(單位:J/(kg*℃),焦/(千克*攝氏度),讀作“焦除以每千克攝氏度”)

Cp Cv

氧氣0.909,0.649

氫氣14.05,9.934

水蒸汽 1.842 ,1.381

氮氣 1.038 ,0.741

常見物質的比熱容(單位:J/(kg*℃),焦/(千克*攝氏度),讀作“焦每千克攝氏度”)水:4200焦/(千克*攝氏度),

鋁:880焦/(千克*攝氏度),

冰:2100焦/(千克*攝氏度),

銅:390焦/(千克*攝氏度),

煤油:2100焦/(千克*攝氏度),

砂石:920焦/(千克*攝氏度),

其它信一般認為,嬰兒出生10~12個月時,胃腸消化功能基本完善,對營養的需要逐漸增加,母乳的量和質均已不能滿足生長發育的需要,此時是斷奶的適宜時期。但斷奶對嬰兒飲食習慣來說,畢竟是個很大的轉變,從完全靠吃奶到斷奶,需要逐步適應。

斷奶應與輔食添加相互配合,相互轉化。嬰兒從生后2~3個月開始,可加喂少量米湯、菜湯和果汁;4~5個月時,加喂蛋黃、菜泥;8~9個月時,加喂肝泥、粥、面條等食物。6~8個月時,可以每天先減少一次喂奶,用牛奶、豆漿或雞蛋羹代替。以后逐步減少喂奶次數,使嬰兒逐漸適應各種新的食物,為完全斷乳做好準備。添加輔食不僅可為孩子增加營養,促進生長發育,而且慢慢改變了進食習慣。口味從單一變為多樣,漸漸適應各種口味,習慣吃“雜食”。

形態多樣、味道各異的輔食還可以豐富孩子的感覺,開闊眼界,促進食欲,避免將來發生厭食、偏食等不良習慣。食物種類從流汁逐漸過渡到半固體、固體食物,可以鍛煉吞咽和咀嚼能力。這些都可以減少孩子對母乳的興趣,沖淡“戀母”、“戀乳”的濃厚心理。添加輔食同時,還應訓練孩子用羹匙、小碗等食具喝牛乳、吃飯菜,以培養自食能力。同時,讓爸爸也能享受到培育小兒的樂趣。早期冷落的另一半親情由此得到發揮,也可幫助沖淡“戀母”、“戀乳”心理。這樣,在孩子1歲左右時,不知不覺間,輔助食品已經與早期的母乳調了個位置,“反輔為主”了。讓孩子上桌吃飯,便會嚼會咽,有滋有味。不吃奶,照樣吃得飽,消化吸收得好。誠然,斷乳有時不是那么容易,但只要堅持以科學的方法做,相信大多數人是可以做到水到渠成地斷乳的。 如何給孩子斷奶?如何沖調配方奶粉?

隨著寶寶月齡的增大,母乳已不能完全滿足其所需的營養了。寶寶長到1周歲左右,就可以斷奶了。那如何給孩子斷奶呢?

(1)斷奶前要有充足的準備,不可驟然斷奶。在寶寶7~8個月時應逐漸減少喂奶次數,增加輔食的次數和量。至1歲左右就可完全斷奶了。

(2)斷奶的季節,以春、秋天氣溫和時為好。氣候太熱、太冷,容易發生疾病,一般不宜進行斷奶。

(3)斷奶應在寶寶身體健康時進行,以避免拒食、消化不良而引起營養不良。

(4)不宜在母親乳頭上涂苦藥或辣椒等刺激性物質,進行強行斷奶。這樣對做不利于寶寶健康。

(5)剛斷奶的寶寶胃腸消化功能較弱,選擇的食品要軟,易消化而富于營養,要讓寶寶一次吃飽,不要零吃。每日進餐次數以4~5次為宜,并保證每日400~600毫升母乳化配方奶的攝入。

如何沖調配方奶粉?

(1)在沖調奶粉前大人應用香皂和清水將雙手洗干凈。

(2)將干凈的奶杯/奶瓶、奶蓋及奶嘴置入鍋內,用清水浸沒。蓋上鍋蓋煮沸10分鐘,冷卻。

(3)在另外一個水壺中將飲用水煮沸后,涼至40°C。將所需要適量的溫開水倒入消毒后的奶瓶中。

(4)打開奶粉罐,根據罐上的說明,用罐內的專用量匙量取正確量匙的奶粉。 (5)量取奶粉后加入一定的溫開水,如量取5平量匙的奶粉加入250毫升溫開水,用湯匙攪奶粉至完全溶解。不要用力搖晃奶瓶,以免形成泡沫和氣泡。奶中過多的空氣會使孩子不舒服,引起吐奶。

息參見詞條比熱、定壓比熱容、定容比熱容。

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