如何计算热容(calculate heat capacity)

热容测量你需要向某物中添加多少能量才能使其温度升高一度。求某物的热容可以归结为一个简单的公式——只需除以温度变化提供的热能，就可以确定每度需要多少能量。世界上的每种物质都有不同的热容。（来源：标准10物理书）公式：热容=（提供的热能）/（升温）...

方法1方法1/2：计算物体的热容

现在知道热容公式。一个物体的热容量可以通过将提供的热能（E）除以相应的温度变化（T）来计算。我们的公式是：热容=E/T。例如：将一个块加热到5摄氏度需要2000焦耳的能量——这个块的热容是多少？热容量=E/T热容量=2000焦耳/5焦耳热容量=400焦耳/摄氏度（J/C）

Image titled Calculate Heat Capacity Step 1

2.查找温度差，以获得多个度的变化。例如，如果我想知道一个块的热容，我知道需要60焦耳才能将块的温度从8度提高到20度，我需要知道这两个温度之间的差异才能得到我的热容。由于20-8=12，块体的温度变化了12度。因此：热容=E/t块体热容=60焦耳/（20C-8C）60焦耳/12块体热容=5J/C

Image titled Calculate Heat Capacity Step 2

3在答案中加入适当的单位，赋予其含义。如果你不知道它是如何测量的，那么300的热容就毫无意义。热容是用每度所需的能量来衡量的。所以如果我们以焦耳为单位测量能量，以摄氏度为单位测量温度的变化，我们最终的答案将代表我们每摄氏度需要多少焦耳。因此，我们将我们的答案表示为300 J/C，或300焦耳/摄氏度。如果你用卡路里测量热能，用开尔文测量温度，你的最终答案是300摄氏度。

Image titled Calculate Heat Capacity Step 3

4现在，这个方程也适用于冷却对象。当某物变冷2度时，它损失的热量与变热2度所获得的热量完全相同。因此，如果你被问到，“如果一个物体失去50焦耳的能量并下降5摄氏度，那么它的热容是多少？”你仍然可以使用我们的方程：热容：50J/5C热容=10J/C

Image titled Calculate Heat Capacity Step 4

方法2方法2/2：使用材料的比热

1现在，比热是指将一克热量提高一度所需的能量。当你找到一个单位物体（1克、1盎司、1公斤等）的热容时，你就找到了这个物体的比热。比热告诉你每单位温度上升一度所需的能量。例如，将1克水升高1摄氏度需要0.417焦耳。所以，水的比热是每克0.417 J/C。物质的比热是恒定的。这意味着所有的纯水都有相同的比热--417 J/C。

Image titled Calculate Heat Capacity Step 5

2使用热容公式计算材料的比热。找到它很容易，只需将你的最终答案除以物体的质量。这告诉你物体的每一部分需要多少能量，比如一克冰中多少焦耳的温度变化。例如：“我有100克冰。需要406焦耳才能使冰的温度升高2摄氏度——冰的比热是多少？”“100克冰的热容=406J/2 100克冰的热容=203 J/1克冰的欺骗热容=2.03 J/C/克如果你感到困惑，可以这样想——每克冰升高一度需要2.03焦耳。所以，如果我们有100克冰，我们需要100倍于焦耳的热量来加热。

Image titled Calculate Heat Capacity Step 6

3使用比热来找到将任何材料升高到任何温度所需的能量。一种材料的比热是指将一个单位（通常为1克）升高一摄氏度所需的能量。为了找到将任何物体升高到任何温度所需的热量，我们只需将所有部分相乘即可。所需能量=质量x比热x温度变化。答案总是以能量为单位，比如焦耳。例如：“如果铝的比热为每克.902焦耳，那么需要多少焦耳才能使5克铝升高2摄氏度？所需能量=5g x.902J/C x 2C所需能量=9.2J

Image titled Calculate Heat Capacity Step 7

普通材料的比热。为了帮助练习，学习你在测试中或现实生活中可能遇到的常见特定热度。你能从他们身上学到什么？例如，请注意，金属的比热远低于木材——这就是为什么如果放在热巧克力杯中，金属勺子比木材加热得更快。较低的比热意味着物体变热更快。水：4.179 J/CAir:1.01 J/CWood:1.76铝：.902 J/CGold:.129 J/CIron:.450

Image titled Calculate Heat Capacity Step 8

热量的单位是焦耳每开尔文，而不仅仅是焦耳
温度的变化由单位温度的增量表示，而不仅仅是单位温度（例如：30δK而不仅仅是30 K）
热量（能量）必须以焦耳（S.I.）为单位[推荐]

发表于 2022-05-18 08:27
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分类：教育

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