【热量与温度变化的关系】热量与温度变化及质量的关系_物理_ABC点解160
编辑： admin 2017-15-06
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热量、比热、质量、温度等之间的计算关系点击次数：248 发布时间：2010-11-11
热量、比热、质量、温度等之间的计算关系
设有一质量为M的物体,在某一过程中吸收(或放出)热量ΔQ时,温度升高(或降低)ΔT,则ΔQ/ΔT称为物体在
此过程中的热容量(简称热容),用Cm表示,即Cm=ΔQ/ΔT.
用热容除以质量,即得比热容C=Cm/M=ΔQ/(M*ΔT).
对于微小过程的热容和比热容,分别有Cm=dQ/dT,C=1/M*dQ/dT.因此,在物体温度由 T1变化到 T2的有限过程中
,吸收(或放出)的热量为：
Q=∫(T2,T1)Cm*dT=M∫(T2,T1)C*dT.
一般情况下,热容与比热容均为温度的函数,但在温度变化范围不太大时,可近似地看为常量.于是有：
Q=Cm*(T2-T1)=C*M*(T2-T1).
如令温度改变量ΔT=T2-T1,则有Q=C*M*ΔT.这是中学中用比热容来计算热量的基本公式.
混合物的比热容计算公式：
C=ΣC/ΣM=(M1C1+M2C2+M3c3+…)/(M1+M2+M3+…).
气体的比热容计算
Cp 定压比热容：压强不变,温度随体积改变时的热容.
Cv 定容比热容：体积不变,温度随压强改变时的热容.
当气体温度为T,压强为P时,提供热量dQ时气体的比热容：
Cp*M*dT=Cv*M*dT+PdV；
其中dT为温度改变量,dV为体积改变量.
关于理想气体的比热容.
对于有f 个自由度的气体的定容比热容和摩尔比热容是：
Cv.M=R*f/2
Cv=Rs*f/2
R=8.314J/(mol·K)
固体和液体的比热容计算
对于固体和液体,均可以用比定压热容Cp来测量其比热容：
即：C=Cp
即用定义的方法测量 C=dQ/M*dT)
Dulong-Petit 规律：
金属比热容有一个简单的规律,即在一定温度范围内,所有金属都有一固定的摩尔热容：
Cp≈25J/(mol·K)
所以,Cp=25/M,
其中M为摩尔质量,比热容单位J/(mol·K).
注：温度远低于200K时 关系不再成立,因为T趋于0时,C也将趋于0.
互助这道作业题的同学还参与了下面的作业题
题1： 温度和热量的关系为什么热平衡时温度相等热量不一定相等?热量和能量是一回事吗?[物理科目]
热量是能量的一种,温度相同,但热量不同是因为不同的物质比热容不同,就是说达到同一温度,不同物质所须热量是不同的,这是物质本身的固有性质.
题2： 物体放出热量,它的温度如何变化[物理科目]
非燃料物质所含热量反映为温度的变化,吸收热量温度升高,反之温度降低.晶体达到沸点时虽然不断吸收热量,但温度不变
可燃物所含的化学能在未释放时吸收(放出)热量使自身温度升高(降低）但所含化学能多少与此无关.
题3： 热量和物体温度的变化大小有关系吗?[物理科目]
不一定
非燃料物质所含热量反映为温度的变化,物质吸收热量使自身温度升高,反之温度降低.
晶体达到沸点时虽然不断吸收热量,但温度不变
可燃物所含的化学能在未释放时吸收(放出)热量使自身温度升高(降低),但其所含化学能(燃烧是可放出热量)多少与此无关.
题4： 物体的温度由什么而变化,和与热量的关系是什么?[物理科目]
改变物体的温度的方式是做功、热传递
至于热量,是物体在热传递过程中吸收或排除的,如果是做功的话就不存在热量（做功仅仅改变温度）
题5： 能量和温度的关系有没有什么关系式
W=CM(T-To)
C：物体比热
M：物体质量
T：物体初温度
To：物体末温度