新品 混合固体比热容的计算方式以及应用
比热容测试仪
比热容是单位质量的某种物质升高单位温度所需的热量。其单位制中的单位是焦耳每千克摄氏度(j /(kg·k) 或 j /(kg·℃)，j是指焦耳，k是指热力学温标，与摄氏度℃相等)，即令1千克的物质的温度上升(或下降)1摄氏度所需的能量。根据此定理，基本便可得出以下公式:
c=δe/mδt(t末-t初)(中学教科书上是c=q/m⊿t)
δe为吸收的热量，中学的教科书里为q;m是物体的质量，⊿t是吸热(放热)后温度所上升(下降)值，初中的教材里把δt写成δt，其实这是很不规范的(我们生活中常用℃作为温度的单位，很少用k，而且δt=δt因此中学阶段都用⊿t，但上或者更高等的科学领域，还是使用⊿t)。
物质的比热容与所进行的过程有关。在工程应用上常用的有定压比热容cp、定容比热容cv和饱和状态比热容三种。
定压比热容cp:是单位质量的物质在压力不变的条件下，温度升高或下降1℃或1k所吸收或放出的能量。
定容比热容cv:是单位质量的物质在容积(体积)不变的条件下，温度升高或下降1℃或1k吸收或放出的内能。
饱和状态比热容:是单位质量的物质在某饱和状态时，温度升高或下降1℃或1k所吸收或放出的热量。
单位
比热容的单位是复合单位。
在单位制中，能量、功、热量的主单位统一为焦耳，温度的主单位是开尔文，因此比热容的单位为j/(kg·k)，读作焦[耳]每千克开[尔文]。([]内的字可以省略。)
常用单位:j/(kg·℃)、j/(g·℃)、kj/(kg·℃)、cal/(kg·℃)、kcal/(kg·℃)等。注意摄氏度和开尔文仅在温标表示上有所区别，在表示温差的量值意义上等价，因此这些单位中的℃和k可以任意互相替换。例如焦每千克摄氏度和焦每千克开是等价的。
比热容表示物体吸热(或散热)能力的物理量
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:specific heat capacity(shc)。
用比热容计算热能的公式为:energy=mass×specific heat capacity×temperature change
可简写为:energy=shc×mass×temp ch，q=cmδt。
与比热相关的热量计算公式:q=cmδt 即q吸(放)=cm(t初-t末) 其中c为比热，m为质量，q为能量热量。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。)
折叠编辑本段历史
初是在18世纪，苏格兰的物理学家兼化学家j.布莱克发现质量相同的不同物质，上升到相同温度所需的热量不同，而提出了比热容的概念。几乎任何物质皆可测量比热容，如化学元素、化合物、合金、溶液，以及复合材料。
历*，曾以水的比热来定义热量，将1克水升高1度所需的热量定义为1卡路里。
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 定压比热容:压强不变，温度随体积改变时的热容，cp=dh/dt，h为焓。
cv 定容比热容: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。
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)
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:
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/(kg·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。
应用
水的比热容较大，在工农业生产和日常生活中有广泛的应用。这个应用主要考虑两个方面，*是一定质量的水吸收(或放出)很多的热而自身的温度却变化不大，有利于调节气候;第二是一定质量的水升高(或降低)一定温度吸热(或放热)很多，有利于用水作冷却剂或取暖。
一、调节气候
水的比热容较大，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。海陆风的形成原因与之类似。
1.对气温的影响
据*消息，三峡水库蓄水后，这个世界上大的人工湖将成为一个天然空调，使山城重庆的气候冬暖夏凉。据估计，夏天气温可能会因此下降5℃，冬天气温可能会上升3到4℃。
2.热岛效应的缓解
晴朗无风的夏日，海岛上的地面气温，高于周围海上气温，并因此形成海风环流以及海岛上空的积云对流，这是海洋热岛效应的表现。近年来，由于城市人口集中，工业发达，交通拥塞，大气污染严重，且城市中的建筑大多为石头和混凝土建成，在温度的空间分布上， 城市犹如一个温暖的岛屿，从而形成城市热岛效应。在缓解热岛效应方面，专家测算，一个中型城市环城绿化带树苗长成浓荫后，绿化带常年涵养水源相当于一座容积为1.14×10m的中型水库，由于水的比热容大，能使城区夏季高温下降1℃以上，有效缓解日益严重的热岛效应。
水库的建立，水的增加，而水的比热容大，在同样受冷受热时温度变化较小，从而使夏天的温度不会升得比过去高，冬天的温度不会下降的比过去低，使温度保持相对稳定，从而水库成为一个巨大的天然空调。
二、冷却或取暖
1.水冷系统的应用
人们很早就开始用水来冷却发热的机器，在电脑cpu散热中可以利用散热片与cpu核心接触，使cpu产生的热量通过热传导的方式传输到散热片上，然后利用风扇将散发到空气中的热量带走。但水的比热容远远大于空气，因此可以用水代替空气作为散热介质，通过水泵将内能增加的水带走，组成水冷系统。这样cpu产生的热量传输到水中后水的温度不会明显上升，散热性能优于上述直接利用空气和风扇的系统。
热机(例如汽车的发动机，发电厂的发电机等)的冷却系统也用和水做为冷却液，也是利用了海水的比热容大这一特性。
2.农业生产上的应用
水稻是喜温作物，在每年三四月份育苗的时候，为了防止霜冻，农民普遍采用浅水勤灌的方法，即傍晚在秧田里灌一些水过夜，第二天太阳升起的时候，再把秧田中的水放掉。根据水的比热容大的特性，在夜晚降温时，使秧苗的温度变化不大，对秧苗起了保温作用。
3.热水取暖
冬季供热用的散热器、暖水袋。
4.其他
诸如在炎热的夏天古代*用流水从屋顶上流下，起了防暑降温作用;夏威夷是太平洋深处的一个岛，那里气候宜人，是旅游度假的圣地，除了景色诱人之外，还有一个主要原因就是冬暖夏凉。
其它信息参见词条定压比热容、定容比热容。
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