比热容是表示物质热性质的物理量。
通常用符号c表示。
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。
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。
混合物的比热容:加权平均计算:c=ΣC/ΣM=(m1c1+m2c2+m3c3+…)/(m1+m2+m3+…)。
气体的比热容定义:Cp
:压强不变,温度随体积改变时的热容,Cp=dH/dT,H为焓。
Cv
:体积不变,温度随压强改变时的热容,Cv=dU/dT,U为内能。
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。
的比热容:对于有f个自由度的气体的
和摩尔比热容是:Cv,m=R*f/2Cv=Rs*f/2R=8.314J/(mol·K)迈耶公式:Cp=Cv+R比热容比:γ=Cp/Cv多方比热容:Cn=Cv-R/(n-1)=Cv*(γ-n)/(1-n)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(用定义的方法测量C=dQ/mdT)。
Dulong-Petit规律:
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
: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)。
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