比熱容(specific heat capacity)又稱比熱容 - 中文百科知識

在同樣受熱或冷卻的情況下，水的溫度變化小一些，水的這個特徵對氣候影響很大。

... 定壓比熱容Cp是單位質量的物質在壓力不變的條件下，溫度升高或下降1℃或1K所吸收或 ... 比熱容 比熱容(specificheatcapacity)又稱比熱容量，簡稱比熱(specificheat)，是單位質量物質的熱容量，即使單位質量物體改變單位溫度時的吸收或釋放的內能。

比熱容是表示物質熱性質的物理量。

通常用符號c表示。

比熱容的單位是複合單位。

最初是在18世紀，蘇格蘭的物理學家兼化學家J.布萊克發現質量相同的不同物質，上升到相同溫度所需的熱量不同，而提出了比熱容的概念。

水的比熱容較大，在工農業生產和日常生活中有廣泛的套用。

，對於氣候的變化有顯著的影響。

在同樣受熱或冷卻的情況下，水的溫度變化小一些，水的這個特徵對氣候影響很大。

基本信息中文名：比熱容英文名：specificheatcapacity簡稱：比熱單位：焦耳每千克攝氏度符號：C公式：C=Q/m·△t變式1：Q=cmΔT變式2：△t=Q/mc定義比熱容一定質量的一物質，在溫度升高時，所吸收的熱量與該物質的質量和升高的溫度乘積之比，稱做這種物質的比熱容(比熱)，用符號c表示。

其國際單位制中的單位是焦耳每千克開爾文[J/(kg·K)]或焦耳每千克攝氏度[J/(kg·℃)]。

J是指焦耳，K是指熱力學溫標，即令1千克的物質的溫度上升（或下降）1開爾文所需的能量。

根據此定理，便可得出以下公式：Q=cmΔT。

△E為吸收的熱量，中學的教科書里為Q；m是物體的質量，△T是吸熱（放熱）後溫度所上升（下降）值，國中的教材里把△T寫成△t，其實這是很不規範的（我們生活中常用℃作為溫度的單位，很少用K，而且△T=△t，因此中學階段都用△t，但國際上或者更高等的科學領域，還是使用△T）。

物質的比熱容與所進行的過程有關。

在工程套用上常用的有定壓比熱容Cp、定容比熱容Cv和飽和狀態比熱容三種。

定壓比熱容Cp是單位質量的物質在壓力不變的條件下，溫度升高或下降1℃或1K所吸收或放出的能量。

定容比熱容Cv是單位質量的物質在容積（體積）不變的條件下，溫度升高或下降1℃或1K吸收或放出的內能。

飽和狀態比熱容是單位質量的物質在某飽和狀態時，溫度升高或下降1℃或1K所吸收或放出的熱量。

單位比熱容的單位是複合單位。

在國際單位制中，能量、功、熱量的主單位統一為焦耳，溫度的主單位是開爾文，因此比熱容的國際單位為J/(kg·K)，讀作“焦[耳]每千克開[爾文]”。

國際單位或為J/(kg·℃），讀作“焦【耳】每千克攝氏度（[]內的字可以省略。

）常用單位：J/(kg·℃）、J/(g·℃）、kJ/(kg·℃）、cal/(kg·℃）、kcal/(kg·℃）等。

注意攝氏度和開爾文僅在溫標表示上有所區別，在表示溫差的量值意義上等價，因此這些單位中的℃和K可以任意互相替換。

例如“焦每千克攝氏度”和“焦每千克開”是等價的。

計算設有一質量為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。

用熱容除以質量，即得比熱容c=C/m=ΔQ/mΔT。

對於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式，但在溫度變化範圍不太大時，可近似地看為常量。

於是有Q=C(T2-T1）=mc(T2-T1）。

如令溫度改變數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。

在英文中，比熱容被稱為：SpecificHeatCapacity(SHC）。

用比熱容計算熱能的公式為：能量=質量×比熱×溫度變化比熱容可簡寫為：Energy=SHC×Mass×TempCh，與比熱相關的熱量計算公式：Q=cmΔT即Q吸（放）=cm(T初-T末）其中c為比熱，m為質量，Q為能量熱量。

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（用實際初溫減降後溫度）。

或者Q=cmΔT=cm(T末-T初），Q>0時為吸熱，Q<0時為放熱。

比熱容比熱容的計算公式一般為。

（c：比熱容；Q：熱量；m：物體質量；t：物體末溫度；t0：物體初溫度）比熱容這是用來計算物體溫度升高時的公式。

若物體降低時，則是用物體的初溫度減去末溫度。

即。

液態水數據在實驗過程中，液態水的定壓比熱容經常會被用來計算吸收或放出的熱量，水作為最常見的物質，它的比熱數據較易獲得，當實驗要求精度不高時，可近似認為常壓下水的定壓比熱為4.2kJ/KG.K,下面給出在不同壓力，不同溫度下的液態水的定壓比熱容Cp的數據（單位：KJ/KG.K）壓力x105Pa溫度（攝氏度）0205010015020025030035014.2174.1824.18154.2154.1814.1804.2154.310104.2124.1794.1794.2144.308504.1914.1664.1704.2054.2964.4774.8553.2991004.1654.1514.1584.1944.2814.4504.7915.7034.0421504.1414.1374.1484.1834.2664.4254.7355.4958.8632004.1174.1234.1374.1734.2524.4024.6855.3328.1032504.0954.1094.1274.1634.2394.3794.6395.2017.0173004.0734.0974.1174.1534.2264.3584.5985.0916.451物質單位質量的某種物質，溫度降低1度放出的熱量，與它溫度升高一度吸收的熱量相等，數值上也等於它的比熱容。

比熱容物質化學符號模型相態比熱容量（基本）J/(kg·℃）比熱容量（25℃）J/(kg·K)氫H2氣1400014300氦He1氣51905193.2氨NH34氣20552050氖Ne1氣10301030.1鋰Li1固35803582乙醇C2H5OH9液24602440汽油混混液22002220石蠟CnH2n+262至122固22002500甲烷CH45氣21602156油混混液20002000軟木塞混混固20002000乙烷C2H68氣17301729尼龍混混固17001720乙炔C2H24氣15001511聚苯乙烯CH23固13001300硫化氫H2S3氣11001105氮N2氣10401042空氣（室溫）混混氣10301012空氣（海平面、乾燥、0℃）混混氣10051035氧O2氣920918二氧化碳CO23氣840839一氧化碳CO2氣10401042鋁Al1固900897石綿混混固840847陶瓷混混固840837氟F2氣820823.9磚混混固750750石墨C1固720710四氟甲烷CF45氣660659.1二氧化硫SO23氣600620玻璃混混固600840氯Cl22氣520520鑽石C1固502509.1鋼混混固450450鐵Fe1固450444黃銅Cu,Zn混固380377銅Cu1固385386銀Ag1固235233汞Hg1液139140鉑Pt1固135135金Au1固129126鉛Pb1固125128水蒸氣（水）H2O3氣18501850水H2O3液42004186冰（水）H2O3固21002050(-10℃）理論上說，常見液體和固體物質中，水的比熱容最大對上表中數值的解釋：⑴比熱此表中單位為kj/(kg·℃）/j/(kg·℃），兩單位為千進制1kJ/(kg·℃）/=1×10³J/(kg·℃）⑵水的比熱較大，金屬的比熱更小一些⑶c鋁>c鋼>c鐵>c鉛(c鉛補充說明：⒈不同的物質有不同的比熱容，比熱容是物質的一種特性，因此，可以用比熱的不同來（粗略地）鑑別不同的物質（注意有部分物質比熱相當接近）。

⒉同一物質的比熱一般不隨質量、形狀的變化而變化。

如一杯水與一桶水，它們的比熱相同。

⒊對同一物質，比熱值與物態有關，同一物質在同一狀態下的比熱是一定的（忽略溫度對比熱的影響），但在不同的狀態時，比熱是不相同的。

例如水的比熱與凍的比熱不同。

⒋在溫度改變時，比熱容也有很小的變化，但一般情況下可以忽略。

比熱容表中所給的比熱數值是這些物質在常溫下的平均值。

⒌氣體的比熱容和氣體的熱膨脹有密切關係，在體積恆定與壓強恆定時不同，故有定容比熱容和定壓比熱容兩個概念。

但對固體和液體，二者差別很小，一般就不再加以區分。

常見氣體的比熱容（單位：kJ/(kg·K））CpCv氧氣0.9090.649氫氣14.059.934水蒸氣1.8421.381氮氣1.0380.741套用水的比熱容較大，在工農業生產和日常生活中有廣泛的套用。

這個套用主要考慮兩個方面，第一是一定質量的水吸收（或放出）很多的熱而自身的溫度卻變化不大，有利於調節氣候；第二是一定質量的水升高（或降低）一定溫度吸熱（或放熱）很多，有利於用水作冷卻劑或取暖。

調節氣候水的比熱容較大，對於氣候的變化有顯著的影響。

在同樣受熱或冷卻的情況下，水的溫度變化小一些，水的這個特徵對氣候影響很大，白天沿海地區比內陸地區溫升慢，夜晚沿海溫度降低少，為此一天中沿海地區溫度變化小，內陸溫度變化大，一年之中夏季內陸比沿海炎熱，冬季內陸比沿海寒冷。

當環境溫度變化較快的時候，水的溫度變化相對較慢。

生物體內水的比例很高，有助於調節生物體自身的溫度，以免溫度變化太快對生物體造成嚴重損害。

海陸風的形成原因與之類似。

1．對氣溫的影響據新華社訊息，三峽水庫蓄水後，這個世界上最大的人工湖將成為一個天然“空調”，使山城重慶的氣候冬暖夏涼。

據估計，夏天氣溫可能會因此下降5℃，冬天氣溫可能會上升3到4℃。

2．熱島效應的緩解晴朗無風的夏日，海島上的地面氣溫，高於周圍海上氣溫，並因此形成海風環流以及海島上空的積雲對流，這是海洋熱島效應的表現。

水的比熱容是沙石的4倍多。

質量相同的水和沙石，要使它們上升同樣的溫度，水會吸收更多的熱量；如果吸收或放出的熱量相同，水的溫度變化比沙石小得多。

夏天，陽光照在海上，儘管海水吸收了許多熱量，但是由於它的比熱容較大，所以海水的溫度變化並不大，海邊的氣溫變化也不會很大。

而在沙漠，由於沙石的比熱容較小，吸收同樣的熱量，溫度會上升很多，所以沙漠的晝夜溫差很大。

海岸晝夜溫差變化比沙漠中小，適於居住。

2010~2013年以來，由於城市人口集中，工業發達，交通擁塞，大氣污染嚴重，且城市中的建築大多為石頭和混凝土建成，在溫度的空間分布上，城市猶如一個溫暖的島嶼，從而形成城市熱島效應。

在緩解熱島效應方面，專家測算，一個中型城市環城綠化帶樹苗長成濃蔭後，綠化帶常年涵養水源相當於一座容積為1.14×10m3的中型水庫，由於水的比熱容大，能使城區夏季高溫下降1℃以上，有效緩解日益嚴重的“熱島效應”。

水庫的建立，水的增加，而水的比熱容大，在同樣受冷受熱時溫度變化較小，從而使夏天的溫度不會升得比過去高，冬天的溫度不會下降的比過去低，使溫度保持相對穩定，從而水庫成為一個巨大的“天然空調”。

冷卻或取暖1．水冷系統的套用人們很早就開始用水來冷卻發熱的機器，在電腦CPU散熱中可以利用散熱片與CPU核心接觸，使CPU產生的熱量通過熱傳導的方式傳輸到散熱片上，然後利用風扇將散發到空氣中的熱量帶走。

但水的比熱容遠遠大於空氣，因此可以用水代替空氣作為散熱介質，通過水泵將內能增加的水帶走，組成水冷系統。

這樣CPU產生的熱量傳輸到水中後水的溫度不會明顯上升，散熱性能優於上述直接利用空氣和風扇的系統。

熱機（例如汽車的發動機，發電廠的發電機等）的冷卻系統也用和水做為冷卻液，也是利用了水的比熱容大這一特性。

2．農業生產上的套用水稻是喜溫作物，在每年三四月份育苗的時候，為了防止霜凍，農民普遍採用“淺水勤灌”的方法，即傍晚在秧田裡灌一些水過夜，第二天太陽升起的時候，再把秧田中的水放掉。

根據水的比熱容大的特性，在夜晚降溫時，使秧苗的溫度變化不大，對秧苗起了保溫作用。

3．熱水取暖冬季供熱用的散熱器、暖水袋。

我國北方樓房中的“暖氣”用水作為介質，把燃料燃燒時產生的熱量帶到房屋中取暖。

4．其他諸如在炎熱的夏天古代皇室用流水從屋頂上流下，起了防暑降溫作用；夏威夷是太平洋深處的一個島，那裡氣候宜人，是旅遊度假的聖地，除了景色誘人之外，還有一個主要原因就是冬暖夏涼。

其它信息參見詞條定壓比熱容、定容比熱容。

歷史最初是在18世紀，蘇格蘭的物理學家兼化學家J.布萊克發現質量相同的不同物質，上升到相同溫度所需的熱量不同，而提出了比熱容的概念。

幾乎任何物質皆可測量比熱容，如化學元素、化合物、合金、溶液，以及複合材料。

歷史上，曾以水的比熱來定義熱量，將1克水升高1度所需的熱量定義為1卡路里。

混合物的比熱容加權平均計算：c=ΣC/ΣM=(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為溫度改變數，dV為體積改變數。

理想氣體的比熱容：對於有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/2Cv=Rs*f/2R=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)對於固體和液體，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規律：金屬比熱容有一個簡單的規律，即在一定溫度範圍內，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為摩爾質量，比熱容單位J/(kg·K)。

註：當溫度遠低於200K時關係不再成立，因為對於T趨於0，C也將趨於0。

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