比热容的概念及意义是什么

比热容的概念及意义是什么

  比热容用符号c表示,又称比热容量,简称比热,下面是百分网小编给大家整理的比热容的概念及意义简介,希望能帮到大家!

  比热容的概念及意义

  ⑴定义:单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃时吸收(放出)的热量。

  ⑵物理意义:表示物体吸热或放热的本领的物理量。

  比热容的单位

  比热容的单位是复合单位。

  在国际单位制中,能量、功、热量的主单位统一为焦耳,温度的主单位是开尔文,因此比热容的国际单位为J/(kg·K),读作“焦[耳]每千克开[尔文]”。国际单位或为J/(kg·℃),读作“焦[耳]每千克摄氏度([]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。

  比热容的应用

  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,第一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。

  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,水的温度变化较小,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。当环境温度变化较快的时候,水的温度变化相对较慢。生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成严重损害。海陆风的形成原因与之类似。

  1.对气温的影响

  据新华社消息,三峡水库蓄水后,这个世界上最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。水的比热容是沙石的4倍多。质量相同的水和沙石,要使它们上升同样的温度,水会吸收更多的热量;如果吸收或放出的热量相同,水的温度变化比沙石小得多。夏天,阳光照在海上,尽管海水吸收了许多热量,但是由于它的比热容较大,所以海水的温度变化并不大,海边的气温变化也不会很大。而在沙漠,由于沙石的比热容较小,吸收同样的热量,温度会上升很多,所以沙漠的昼夜温差很大。海岸昼夜温差变化比沙漠中小,适于居住。2010~2013年以来,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1.14×10m3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”。

  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。

  武器:第一次世界大战和第二次世界大战当中,一些武器使用的是水冷式枪管;一些战斗机和轰炸机的引擎使用的是水冷式引擎。

  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。我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质,把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖。

  4.其他

  诸如在炎热的夏天古代皇室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。

  拓展:初中物理知识点:比热容

  比热容(c ):单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热.

  比热容是物质的一种属性,它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变,只要物质种类和状态相同,比热就相同.

  比热容的单位是:J/(kg℃),读作:焦耳每千克摄氏度.

  水的比热容是:C=4.2×103J/(kg℃),它表示的物理意义是:每千克的水当温度升高(或降低)1℃时,吸收(或放出)的热量是4.2×103焦耳.

  热量的计算:

  ① Q吸 =cm(t-t0)=cm△t升(Q吸是吸收热量,单位是J;c 是物体比热容,单位是:J/(kg℃);m是质量;t0 是初始温度;t 是后来的温度.

  ② Q放 =cm(t0-t)=cm△t降

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