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物理概念中的比熱容,用字母C表示。到目前為止,我們常見的物質中,水的比熱容最大。由於水的比熱容最大,所以海洋性氣候的島嶼,一年四季溫差都比較小",特別適合人居住。比如臺灣,比如夏威夷,比如澳洲,比如紐西蘭。與之相反,沙漠性氣候,由於沙子的比熱容極小,所以主要溫差非常大,特別不適合人類居住,但是在這種環境下生長的水果,為了適應環境,含糖量都非常之高。比如新疆的吐魯番。
物理中的比熱容,用字母c表示。比熱容這個概念在初中物理熱學《內能》那一章就有。
那麼,什麼是比熱容呢?
比熱容這個物理量反映了不同物質吸熱能力的強弱。 不同物質吸收熱量的能力是不同的,比如1kg的水,溫度升高1℃,吸收的熱量是4200J;而1kg的煤油,溫度升高1℃,吸收的熱量是4200J。
比熱容的定義是:單位質量的某種物質溫度升高(降低)1 ℃所吸收(放出)的熱量叫做物質的比熱容,用 c 表示。
比熱容的單位是:J/(kg ·℃),讀作焦每千克攝氏度,在初中物理中可以算是一個相當繞口獨特的單位了。這個單位是什麼意思呢?
比如說水的比熱容c水 = 4.2×103 J/(kg ·℃),意思表示每千克水的溫度升高(降低)1 ℃ 時吸收(放出)的熱量是 4.2×103 J。
我們來看看一些物質的比熱容,如下圖。
從表中我們會發現:
一、不同物質的比熱容一般不同,每種物質都有自己的比熱容,所以比熱容是物質的一種屬性,可以用來鑑別物質。
二、水的比熱容較大,而泥、石、金屬的比熱容較小。
三、水和冰的比熱容不同,說明同種物質在不同狀態時比熱容不同。
跟比熱容有關的計算公式為:Q= cm△t,其含義是:吸收(或放出)的熱量 = 比熱容×質量×升高(或降低)的溫度。比如有一根燒紅的鐵釘,溫度是 800 ℃,質量是1.5 g,它的溫度降低到 20 ℃,要放出多少熱量?答案是:
利用比熱容可以來解釋一些相關熱學現象,比如為什麼海邊的晝夜溫差小,而沙漠的晝夜溫差大?原因是白天太陽照射相同時間放出的熱量相同,而水的比熱容大,所以溫度升高得比較少;而沙子的比熱容小,吸收同樣的熱量,溫度會上升很多。同理,夜晚水的溫度降低較小,沙石溫度降低得較多。所以海邊的晝夜溫差較小,而沙漠的晝夜溫差較大。