比热容的定义

2023年12月7日发(作者：智力低下表现)

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比热容的定义为:单位质量物质的热容量,即使单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能.

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,有比热容表.

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.

空气的比热:常温的话就是25+273=298;

其它温度下就应该是:空气温度T+273=?

解释

比热(0specific heat)是比热容的简称。

单位质量的某种物质,温度降低1℃或升高1℃所吸收或放出的热量,叫做这种物质的比热容。

更严格的定义,参见词条比热容。

燃气的比热可以分为定压比热和定容比热。保持燃气的容积不变的吸热(或放热)过程时的比热为定容比热,保持燃气压力不变时的吸热(或放热)过程时的比热为定压比热。

单位

比热的单位是复合单位。

在国际单位制中,能量、功、热量的单位统一用焦耳,温度的单位是开尔文,因此比热容的单位为J/(kg·K)。

常用单位:kJ/(kg·℃)、cal/(kg·℃)、kcal/(kg·℃)等。

比热表:常见物质的比热容

物质比热容c

水4.2

酒精2.4

煤油2.1

冰2.1

蓖麻油1.8

砂石0.92

铝0.88

干泥土0.84

铁、钢0.46

铜0.39

汞0.14

铅0.13

对表中数值的解释:

(1)比热此表中单位为kJ/(kg·℃);

(2)水的比热较大,金属的比热更小一些;

(3)c铝>c铁>c钢>c铅(c铅

补充说明:

⒈不同的物质有不同的比热,比热是物质的一种特性;

⒉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;

⒊对同一物质、比热值与物体的状态有关,同一物质在同一状态下的比热是一定的,但在不同的状态时,比热是不相同的,如,水的比热与冰的比热不同。

⒋在温度改变时,比热容也有很小的变化,但一般情况下忽略。比热容表中所给的数值都是这些物质的平均值。

⒌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。

与比热相关的热量计算公式:Q=cmΔt 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=cmΔt升(用实际升高温度减物体初温),放热时为Q=cmΔt降(用实际初温减降后温度)。或者Q=cmΔt=cm(t末-t初),Q>0时为吸热, Q<0时为放热。

(涉及到物态变化时的热量计算不能直接用Q=cmΔt,因为不同物质的比热容一般不同,发生物态变化后,物质的比热容变化了。)

应用

①水的比热较大,对于气候的变化有显著的影响。在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化小一些,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。

②用热水取暖,冬季供热用的散热器、暖水袋。

③用水冷却汽车的发动机,发电厂的发电机等。

④农村在培育秧苗时,为保护秧苗夜间不致受冻,傍晚要往秧田里灌水,夜间秧田里温度不致降的太多,秧苗不致冻坏,早晨再把水放出去,以日照使秧苗温度高一些,有利于生长。

单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量(或降低1℃释放的热量)叫做这种物质的比热容。单位为J/(kg·℃)读作焦每千克摄氏度

物理意义:

单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量

比热容是物质的一种特性:

虽然公式Q =cmΔt可用来计算物质的比热,但不能认为物质的比热与Q 成正比,与m 和Δt成反比.因为比热是物质的一种特性, 它不随外界条件的变化而变化,只与物质的种类和物质的状态有关,可以用来鉴别物质,大部分物质的比热容不同,但有少部分除外,例如煤油和冰的比热容是相同的。同种物质在同种状态下比热是相

同的。比热跟物体的质量、温度变化量和吸热( 或放热)的多少无关.但物质在状态变化时比热将随之变化。

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相关计算

设有一质量为m的物体,在某一过程中吸收(或放出)热量ΔQ时,温度升高(或降低)ΔT,则ΔQ/ΔT称为物体在此过程中的热容量(简称热容),用C表示,即C

=ΔQ/ΔT。用热容除以质量,即得比热容c=C/m=ΔQ/mΔT。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ΔT=T2-T1,则有Q=cmΔT。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=Mass×Specific Heat

Capacity×Tempret ure change

可简写为:Energy=Mass×SHC×Temp Ch,Q=mcΔt。(T又分为好多,比如Q是吸热,

T1-T2,如果Q是放热T2-T1).

混合物的比热容:

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

气体的比热容

定义:Cp 定压比热容:压强不变,温度随体积改变时的热容。

Cv 定容比热容:体积不变,温度随压强改变时的热容。

则当气体温度为T,压强为P时,提供热量dQ时气体的比热容:

Cp*m*dT=Cv*m*dT+PdV;

其中dT为温度改变量,dV为体积改变量。

理想气体的比热容:

对于有f 个自由度的气体的定容比热容和摩尔比热容是:

Cv,m=R*f/2

Cv=Rs*f/2

R=8.314J/(mol·K)

对于固体和液体,均可以用比定压热容Cp来测量其比热容。

即:C=Cp

(即用定义的方法测量C=dQ/mdT)

Dulong-Petit 规律:

金属比热容有一个简单的规律,即在一定温度范围内,所有金属都有一固定的摩尔热容:

Cp≈25J/(mol·K)

所以

cp=25/M,

其中M为摩尔质量,比热容单位J/(mol·K)。

注:当温度远低于200K时关系不再成立,因为对于T趋于0,C也将趋于0。

常见气体的比热容(单位:J/(kg*℃),焦/(千克*摄氏度),读作“焦除以每千克摄氏度”)

Cp Cv

氧气0.909,0.649

氢气14.05,9.934

水蒸汽 1.842 ,1.381

氮气 1.038 ,0.741

常见物质的比热容(单位:J/(kg*℃),焦/(千克*摄氏度),读作“焦每千克摄氏度”)水:4200焦/(千克*摄氏度),

铝:880焦/(千克*摄氏度),

冰:2100焦/(千克*摄氏度),

铜:390焦/(千克*摄氏度),

煤油:2100焦/(千克*摄氏度),

砂石:920焦/(千克*摄氏度),

其它信一般认为,婴儿出生10~12个月时,胃肠消化功能基本完善,对营养的需要逐渐增加,母乳的量和质均已不能满足生长发育的需要,此时是断奶的适宜时期。但断奶对婴儿饮食习惯来说,毕竟是个很大的转变,从完全靠吃奶到断奶,需要逐步适应。

断奶应与辅食添加相互配合,相互转化。婴儿从生后2~3个月开始,可加喂少量米汤、菜汤和果汁;4~5个月时,加喂蛋黄、菜泥;8~9个月时,加喂肝泥、粥、面条等食物。6~8个月时,可以每天先减少一次喂奶,用牛奶、豆浆或鸡蛋羹代替。以后逐步减少喂奶次数,使婴儿逐渐适应各种新的食物,为完全断乳做好准备。添加辅食不仅可为孩子增加营养,促进生长发育,而且慢慢改变了进食习惯。口味从单一变为多样,渐渐适应各种口味,习惯吃“杂食”。

形态多样、味道各异的辅食还可以丰富孩子的感觉,开阔眼界,促进食欲,避免将来发生厌食、偏食等不良习惯。食物种类从流汁逐渐过渡到半固体、固体食物,可以锻炼吞咽和咀嚼能力。这些都可以减少孩子对母乳的兴趣,冲淡“恋母”、“恋乳”的浓厚心理。添加辅食同时,还应训练孩子用羹匙、小碗等食具喝牛乳、吃饭菜,以培养自食能力。同时,让爸爸也能享受到培育小儿的乐趣。早期冷落的另一半亲情由此得到发挥,也可帮助冲淡“恋母”、“恋乳”心理。这样,在孩子1岁左右时,不知不觉间,辅助食品已经与早期的母乳调了个位置,“反辅为主”了。让孩子上桌吃饭,便会嚼会咽,有滋有味。不吃奶,照样吃得饱,消化吸收得好。诚然,断乳有时不是那么容易,但只要坚持以科学的方法做,相信大多数人是可以做到水到渠成地断乳的。 如何给孩子断奶?如何冲调配方奶粉?

随着宝宝月龄的增大,母乳已不能完全满足其所需的营养了。宝宝长到1周岁左右,就可以断奶了。那如何给孩子断奶呢?

(1)断奶前要有充足的准备,不可骤然断奶。在宝宝7~8个月时应逐渐减少喂奶次数,增加辅食的次数和量。至1岁左右就可完全断奶了。

(2)断奶的季节,以春、秋天气温和时为好。气候太热、太冷,容易发生疾病,一般不宜进行断奶。

(3)断奶应在宝宝身体健康时进行,以避免拒食、消化不良而引起营养不良。

(4)不宜在母亲乳头上涂苦药或辣椒等刺激性物质,进行强行断奶。这样对做不利于宝宝健康。

(5)刚断奶的宝宝胃肠消化功能较弱,选择的食品要软,易消化而富于营养,要让宝宝一次吃饱,不要零吃。每日进餐次数以4~5次为宜,并保证每日400~600毫升母乳化配方奶的摄入。

如何冲调配方奶粉?

(1)在冲调奶粉前大人应用香皂和清水将双手洗干净。

(2)将干净的奶杯/奶瓶、奶盖及奶嘴置入锅内,用清水浸没。盖上锅盖煮沸10分钟,冷却。

(3)在另外一个水壶中将饮用水煮沸后,凉至40°C。将所需要适量的温开水倒入消毒后的奶瓶中。

(4)打开奶粉罐,根据罐上的说明,用罐内的专用量匙量取正确量匙的奶粉。 (5)量取奶粉后加入一定的温开水,如量取5平量匙的奶粉加入250毫升温开水,用汤匙搅奶粉至完全溶解。不要用力摇晃奶瓶,以免形成泡沫和气泡。奶中过多的空气会使孩子不舒服,引起吐奶。

息参见词条比热、定压比热容、定容比热容。

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