比熱容(specific heat capacity)又稱比熱容量,簡稱比熱(specific heat),是單位質(zhì)量物質(zhì)的熱容量,即使單位質(zhì)量物體改變單位溫度時的吸收或釋放的內(nèi)能.比熱容是表示物質(zhì)熱性質(zhì)的物理量.通常用符號c表示.
有一質(zhì)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(zhì)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(shù),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.
與比熱相關(guān)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(zhì)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.
混合物的比熱容:
加權(quán)平均計算:
c=∑C/∑M=(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,Cp=dH/dT,H為焓.
Cv 定容比熱容:體積不變,溫度隨壓強改變時的熱容,Cv=dU/dT,U為內(nèi)能.
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)
邁耶公式:Cp=Cv+R
比熱容比:γ=Cp/Cv
多方比熱容:Cn=Cv-R/(n-1)=Cv*(γ-n)/(1-n)
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 (用定義的方法測量 C=dQ/mdT) .
Dulong-Petit 規(guī)律:
金屬比熱容有一個簡單的規(guī)律,即在一定溫度范圍內(nèi),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(zhì)量,比熱容單位J/(mol·K).
注:當溫度遠低于200K時 關(guān)系不再成立,因為對于T趨于0,C也將趨于0.
比熱容的計算有哪些類型啊
比熱容的計算有哪些類型啊
物理人氣:224 ℃時間:2020-04-11 16:24:33
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