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绝热指数比热容的意义

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<c铁<c钢<c铝)。
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=cm&Delta;t 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=cm&Delta;t升(用实际升高温度减物体初温),放热时为Q=cm&Delta;t降(用实际初温减降后温度)。或者Q=cm&Delta;t=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=cm&Delta;t,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&middot;℃)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 =cm&Delta;t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&Delta;t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&Delta;Q时,温度升高(或降低)&Delta;T,则&Delta;Q/&Delta;T称为物体在此过程中的热容量(简称热容),用C表示,即C=&Delta;Q/&Delta;T。用热容除以质量,即得比热容c=C/m=&Delta;Q/m&Delta;T。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=&int;(T2,T1)CdT=m&int;(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&Delta;T=T2-T1,则有Q=cm&Delta;T。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×Tempreture change
可简写为:Energy=Mass×SHC×Temp Ch,Q=mc&Delta;t。(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=&Sigma;C/&Sigma;M=(m1c1+m2c2+m3c3+&hellip;)/(m1+m2+m3+&hellip;)。
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&middot;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&asymp;25J/(mol&middot;K) 所以cp=25/M,
其中M为摩尔质量,比热容单位J/(mol&middot;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&ldquo;焦除以每千克摄氏度&rdquo;)
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&ldquo;焦每千克摄氏度&rdquo;)
水:4200焦/(千克*摄氏度),
铝:880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),


        测量空气比热容比绝热指数演示教学装置QY-RG16

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空气绝热指数测定装置QY-RG16


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