定义比热容
- 物质的比热容定义为:
使1公斤物质的温度升高1℃所需要的热能
- 这个量决定了改变物质温度所需的能量
- 比热容的计量单位为焦耳/千克每开尔文(J公斤-1K-1)或焦耳每千克每摄氏度(J公斤-1°C-1),并有符号c
- 不同的物质有不同的比热容
- 比热容主要用于液体和固体
- 由比热容的定义可知:
- 材料越重,提高其温度所需的热能就越多
- 温度变化越大,实现这一变化所需要的热能就越高
比热容计算
- 热能的总量问需要把温度提高Δθ对于一个质量米比热容c等于:
ΔQ = mcΔθ
- 地点:
- ΔQ =热能变化量(J)
- M =被加热物质的质量(kg)
- c =物质的比热容(J kg-1K-1或J kg-1°C-1)
- Δθ =温度变化(K或°C)
低v高比热容
- 如果一种物质有低比热容,它迅速升温和降温
- 如果一种物质有高比热容,加热缓慢,冷却缓慢
- 不同物质的比热容决定了它们对特定用途的有用程度。为厨房电器选择最好的材料
各种物质比热容的数值表
- 优良导体,如铜和铅,由于比热容低,也是优良的热导体
工作的例子
水壶的额定功率为1.7千瓦。在25°C下倒入650克的液体。When the kettle is switched on, it takes 3.5 minutes to start boiling.Calculate the specific heat capacity of the liquid.
步骤1:根据功率和时间计算能量
能量=功率×时间
功率= 1.7 kW = 1.7 × 103.W
时间= 3.5分钟= 3.5 × 60 = 210秒
能量= 1.7 × 103.× 210 = 3.57 × 105J
步骤2:热能方程
ΔQ = mcΔθ
步骤3:重新排列比热容
步骤4:代入值
M = 650 g = 650 × 103公斤
Δθ = 100 - 25 = 75oC
考试技巧
无论温度单位是摄氏度还是开尔文,温度差Δθ都是完全相同的。因此,不需要在两者之间进行转换,因为区别这两个单位的温度是相同的。