無意義音節
[拼音]:rerong
[英文]:heat capacity
物體在某一過程中,每升高(或降低)單位溫度時從外界吸收(或放出)的熱量。如傳遞的熱量為 ΔQ溫度改變ΔT時,物體在該過程中的熱容C被定義為
其單位為 J/K。熱容同物質的性質、所處的狀態及傳遞熱量的過程有關,並同物質系統的質量成正比。可見,必須指明系統所經歷的過程,熱容才具有確定的值。熱容隨過程的不同而不同,它不是態函式。對於一般的流體系統,如氣體、液體,在實際問題中經常用到的是系統在等壓過程和等容過程的熱容,分別稱為定壓熱容CP0和定容熱容Cv。
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對實際氣體和液體來說,定壓熱容不僅同溫度有關,還同所處的壓強有關,因而CP0隨溫度T、壓強p而變化。與此相似, Cv隨溫度T、體積V而變化。當p或V一定時,熱容將只隨溫度變化。以水為例,在標準大氣壓下,1克水溫度在 0~100°C之間其定壓熱容隨溫度的變化如下圖所示。
應用熱力學第一定律和熱力學態函式,還可將CP0和Cv表示為如下的常用形式
式中H和U為系統的態函式焓和內能。CP0和Cv均可由實驗測出,因為實驗裝置中固定壓強較為容易,所以通常測量的是定壓熱容,而定容熱容是通過測量等壓膨脹係數
α
及等溫壓縮係數 k,利用關係而得到(V 為物體的體積,T 為熱力學溫度)。對氣體來說,還可測量出CP0和Cv的比值γ,應用γ=CP0/ Cv,計算得到Cv。
各種不同的系統在一定條件下,有其各自的熱容,列表如下:
表中每一種熱容均是兩個參量的函式,當狀態變化的範圍較小時,熱容實際上可視為常數。當溫度趨於絕對零度時,各種物質的熱容都趨近於零。
對於單元二相系,還可以引入二相平衡熱容的概念。以C娝表示相1的二相平衡熱容,其定義是在加熱過程中保持相1同相2平衡的條件下,使處於相1的物質溫度升高1K所吸收的熱量。C姟表示相2的二相平衡熱容,即在加熱過程中保持相2同相1平衡,使處於相2的物質溫度升高1K所吸收的熱量。計算表明,一定質量水的二相平衡熱容同水的定壓熱容相差很少。