物體的熱容量與其質量有關。不難理解,兩個一模一樣的物體,溫度上升一單位時所需的熱,是其中一個物體所需的熱之兩倍。它們的熱容量即為一個物體熱容量的兩倍。
當物體由同一種材料組成,其熱容量便正比於其質量。我們可以定義比熱容量為,每 \(1~\textrm{kg}\) 物質的熱容量。即每 \(1~\textrm{kg}\) 物質溫度上升一單位,所需吸收的熱。其表達式為 \[c=\frac{Q}{m\,\Delta T}=\frac{C}{m}.\]
比熱容量常用小階的 \(c\) 標記,\(m\) 為物體的質量,\(C\) 為熱容量。比熱容量單位是 \(\textrm{J}/(\textrm{kg}\cdot\textrm{℃})\)。可見熱容量為比熱容量乘以物體的質量。
不同的物質,具有不同的比熱容量。當我們知道了某種物質的比熱容量,便能計算一定質量的這種物質,在溫度改變時所吸收或釋放的熱。列舉了一些常見物質的比熱容量。
我們可以看到,相對其他的物質,水有著很高的比熱容量。後文中我們將談及水的高比熱容量對我們生活的影響。
物質 | 比熱容量(\(\textrm{J}\,\textrm{kg}^{-1}\,\textrm{℃}^{-1}\)) |
---|---|
金 | 126 |
鉛 | 128 |
銀 | 233 |
銅 | 386 |
鐵 | 444 |
玻璃 | 840 |
空氣 | 1000 |
水蒸氣(100°C) | 1850 |
冰(0°C) | 2100 |
水 | 4200 |