水的比热容比空气大吗
比热容,又称比热容,简称比热容。是指单位质量的物体改变单位温度时吸收或释放的内能。它是表示物质热性质的物理量,通常用符号c表示,国际单位制中的单位是焦耳每千克摄氏度;18世纪,苏格兰物理学家和化学家布莱克发现,相同质量的不同物质上升到相同温度需要不同的热量,提出了比热容的概念。
利用比热容的概念,可以类似地推导出表示1摩尔物质上升1K所需热量的摩尔热容。恒压下的摩尔热容Cp称为恒压摩尔热容。定容时的摩尔热容Cv称为定容摩尔热容。通常,恒压下摩尔热容与温度之间的关系是多项式关系。
影响比热容的因素
1.不同的物质有不同的比热容,比热容是物质的一种特性。所以可以通过比热的不同(注意有些物质的比热非常接近)来(大致)鉴别不同的物质。
2.同一物质的比热一般不随质量和形状的变化而变化。比如一杯水和一桶水的比热是一样的,也就是比热容是广泛的。
3.对于同一种物质,比热值与物质的状态有关。同一物质在同一状态下比热是一定的(忽略温度对对比热的影响),但不同状态下比热不同。例如,水的比热与冰的比热不同。
4.当温度变化时,比热容略有变化,但一般可以忽略不计。比热表中给出的比热值是这些物质在室温下的平均值。
5.气体的比热容与气体的热膨胀密切相关。体积不变和压力不变是不一样的,所以有两个概念:定容比热容和定压比热容。但对于固体和液体来说,它们之间的差别很小,所以一般不区分。
比热容的应用
1.海水的比热容大,海水的比重比较大。因此,气温上升时,海洋的温度上升缓慢,同时夜间温度下降缓慢,从而形成四季如春的海洋性气候。
2.沙漠里的砂石比热容比较小,所以在中国新疆吐鲁番形成了早穿裘皮大衣,中午穿纱的特殊现象。同时昼夜温差比较大,有利于植物糖分的积累,所以那里的果实比较甜,这也是比热容大的原因。
3.在工业中,我们经常用水作为冷却剂。一个原因是水更便宜,另一个重要原因是水的比热容更大。当这两个原因结合在一起时,选择水作为冷却剂。也是因为这个原因,冬季使用水作为加热设备的介质。
4.菜农在存放蔬菜的菜窖里放了两大缸水。气温骤降时,大缸里的水放出热量,保持温暖。温度升高,大缸里的水吸热降温,形成自然空的色调,这也是所用水比热容大的特点。
5.培育秧苗,晚上把田里灌满水,早上放走,就是利用水的比热容大,给秧苗保温。
6.城市中建造的人工湖可以利用水系的吸热和放热功能来调节小气候。也是比热容的应用。