比热容为什么跟质量有关?

发布网友 发布时间：2022-05-17 02:01

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热心网友 时间：2023-09-20 05:42

我们来看看这几个定义：

热容或热容量是一个可衡量的 物理量等于的比值热添加到一个对象(或移除)产生的温度改变。[1]热容的单位焦耳每开尔文 { \ displaystyle \ mathrm { \ tfrac { J } { K } } },或公斤 米每平方开尔文 第二个的平方{ \ displaystyle \ mathrm { \ tfrac { kgm ^ { 2 } } { Ks ^ { 2 } } } }在国际单位制(如果)。 的维形式是l2米T−2Θ−1。 比热是需要提高温度的热量一公斤质量1 k。

热容是一个大量的财产的物质,这意味着系统的大小成正比。 作为一个当表达相同的现象强度性质热容是除以物质的数量,质量,或体积,这样的数量是独立样本的大小或范围。 的摩尔热容是单位量的热容(SI单位:摩尔纯物质)和比热容,通常被称为简单比热热容是每单位质量的物质。 然而一些作者使用术语比热引用的比值比热容的物质在任何给定的温度比热容另一种物质的一个参考温度,太多的时尚比重。 在一些工程背景,体积热容使用。

温度反映了随机平均动能能源组成物质的粒子(即。 原子或分子)相对于系统的质量中心,而热量是能量在系统边界的转移到身体之外的其他工作或转移问题。 平移、旋转和振动的原子代表自由度经典的运动导致气体的热容,只有振动需要描述大多数固体的热容[2],如图所示Dulong-Petit法律。 其他贡献可以来自磁[3]和电子[4]在固体的自由度,但这些很少做出实质性的贡献。

量子力学的原因,在任何给定的温度下,这些自由度可能不可用,或者只是部分,存储热能。 在这种情况下,热容是最大的一小部分。 当温度接近绝对零度系统的热容趋于0,因为可用的自由度的损失。量子理论可用于定量预测简单系统的热容。

物质的比热容在每个质量的基础上

这没有相变相当于吗

在哪里

C 是身体的热容的材料问题,

m 是身体的质量,

 V 是身体的体积,

材料的密度。

气体、和其他材料在高压力的情况下,有需要区分不同边界条件的过程考虑(因为价值观不同条件之间的显著差异)。 典型过程的热容可以定义包括等压(恒压,{dP = 0 })或等体积的(定容,{d V = 0 })的过程。 相应的比热容表示为

在前一节的结果,通过除以质量的关系

一个相关的参数,体积热容。 在工程实践中,固体或液体通常意味着体积热容,而不是一个恒定体积。 在这种情况下,mass-specific热容(比热)通常是显式地用下标m,因为Cm。 当然,从上面的关系,为固体写道

纯均匀化合物与现有的分子或摩尔质量或者一个摩尔量建立,热容强度性质可以表示每摩尔基础上,而不是每个质量的基础上由以下方程类似于/质量方程:

=在定压摩尔热容

=恒定体积下的摩尔热容

在从单位来看，J/(kg·K)很显然是和质量或者体积有关。

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