Heat capacity(热容),是指将某物质在升高单位温度时吸收的热量。所以它是物体的热量变化和温度变化的比值。Heat capacity 用大写字母 C 表示。
以下是热容计算式:
C = Q/ΔT
等式中的 C 是热容,Q 是热量(其单位通常是焦耳, 也可以是卡路里), ΔT是温度变化(通常是摄氏度 oC或开尔文Kelvin)
Specific Heat Capacity, 国内物理课称之为“比热容”,是指将每单位质量的某物质升高一定的温度所需要的热量。
注意 specific 在物理学中的意义,根据牛津字典的解释, specific: adj. of or denoting a physical quantity expressed in terms of a unit mass, volume, or other measures, in order to give a value independent of the properties or scale of the particular system studied.
可见 specific 就是“每单位”的意思。所以 specific heat capacity 如果翻译成“单位热容”,可能比翻译成“比热容”更好理解。
Specific heat capacity 涉及到几个物理量,即:温度、质量、热量。这里温度单位我们通常用摄氏度(oC)或开尔文(Kelvin),质量单位我们用 gram (克)或 kg(千克),热量单位我们用焦耳(Joule).
通常,我们说某种物质的 Specific heat capacity(比热容)就是将 1kg 该物质升温 1oC 所需要的热量(J). 所以 specific heat capacity 的单位就是 J/(kg・oC).
Specific heat capacity 用小写符号 c 表示。
Specific heat capacity 的计算式是:
c = Q/(m*ΔT)
根据定义,可以知道, heat capacity 和 specific heat capacity 之间的关系是:
C = m * c
上面的等式也可以写成:
C = m * S
上面的等式中C是物质的 heat capacity(热容), c 或 S是物质的 specific heat capacity(单位热容), m是物质的 mass(质量)。
要特别提请大家注意:
1. 以上等式,仅仅在物质状态不发生改变的时候才成立。在物态变化过程中,以上计算等式不成立。因为在物态发生变化的过程中,物体无论是吸热还是放热,其温度并不发生改变。
2. 单位物质,在降低单位温度时放热量和升高相同温度时的吸热量是相等的。
质量相同的不同物质,要想将其升高一定的温度,需要吸收的热量是不一样的。也就是说不同的物质,其 specific heat capacity 不一样。
水(water)的specific heat capacity (单位热容 c )为 4.2 x 103 J/(kg・oC).
铜(copper)的单位热容是 0.39 J/(kg・oC).
下表是常见物质的单位热容:
物质(Material) | 单位热容(Specific heat capacity)单位:J/(kg・oC) |
water (水) | 4.2 x 103 |
air(空气) | 1.01 x 103 |
ice(冰) | 2.03 x 103 |
alcohol(酒精) | 2.4 x 103 |
kerosene(煤油) | 2.1 x 103 |
salad oil(色拉油) | 1.97 x 103 |
sand (沙子) | ~ 0.92 x 103 |
aluminum(铝) | 0.902 x 103 |
iron(铁) | 0.45 x 103 |
copper(铜) | 0.385 x 103 |
gold(金) | 0.129 x 103 |
mercury(水银) | 0.14 x 103 |
salt(盐) | 0.864 x 103 |