物質(zhì)的比熱容

　　許多同學對物質(zhì)的比熱容感到難以理解。這不，小漢學習這部分內(nèi)容時產(chǎn)生了一些疑問，去問劉老師。

　　小漢：老師，我不明白物理中為什么要學習比熱容？比熱容反映了物質(zhì)的什么特性？

　　劉老師：你一定有這樣的生活經(jīng)驗，把一壺水燒開，要比把同樣情況下半壺水燒開用的時間長，說明同樣情況下，物質(zhì)質(zhì)量越大，吸收的熱量越多；把一壺水燒開，比把一壺水燒至溫熱用的時間長，說明同樣情況下，物質(zhì)升高的溫度越多，需要吸收的熱量越多；再取質(zhì)量、初始溫度都相同的水和煤油，用同樣的容器和同樣的熱源加熱，發(fā)現(xiàn)升高相同的溫度，水需要加熱的時間長。這說明同樣情況下，物質(zhì)的種類不同，吸收的熱量也不同。這樣看來，物質(zhì)吸收熱量的多少與物體的質(zhì)量、升高的溫度、及物質(zhì)的種類都有關系。換句話說，不同物質(zhì)（如水和煤油），在質(zhì)量相同，吸收熱量也相同時，升高的溫度不同。這反映了不同物質(zhì)對所吸收熱量的容納本領不同：物質(zhì)吸收熱量，溫度就要升高。相同情況下，不同物質(zhì)吸收相同的熱量，若溫度升得越少，就說明這種物質(zhì)對所吸收熱量的容納本領強。為反映物質(zhì)的這種特性，物理學中引入了“比熱容”，即比較不同物質(zhì)對吸收（或放出）熱量的容納本領，簡稱比熱容。

　　小漢：比熱容的定義里為什么要有“每千克”和“溫度上升1℃”這兩個條件？比熱容的單位為什么這么復雜？

　　劉老師：既然物體吸收熱量的多少與物體的質(zhì)量、升高的溫度、及物質(zhì)的種類（用“比熱容”來反映）都有關系，換句話說物質(zhì)的比熱容與物體的質(zhì)量、升高的溫度、及物體吸收熱量的多少都有關。你想要定義比熱容就要涉及物體的質(zhì)量、升高的溫度、及物體吸收的熱量。怎樣定義呢？回憶我們學習比較物體運動快慢的方法，因為物體運動的快慢（即速度）與運動的路程及運動的時間都有關系，所以要比較速度的大小，通常保持一個量不變，比另一個量。即相同的時間比路程或相同的路程比時間。這種研究問題的方法叫比值法，它是定義許多物理量的常用方法，在學習速度、密度、壓強、熱值等物理量時，均采用了這種方法�，F(xiàn)在既然物質(zhì)的種類（即比熱容）與物體的質(zhì)量、升高的溫度、及物體吸收熱量的多少三個物理量都有關系，我們在研究時應保證幾個量不變呢？

　　小漢：應保證兩個量不變，看第三個。

　　劉老師：那比熱容應怎樣定義？

　　小漢：可以保持物體的質(zhì)量及升高的溫度不變，比吸收的熱量；還可以保持物體的質(zhì)量及吸收的熱量不變，比升高的溫度；還可以保持物體升高的溫度及吸收的熱量不變，比質(zhì)量。

　　劉老師：很好，物理中為什么采用第一種方法來定義呢？這是因為保持物體的質(zhì)量及升高的溫度不變時，物體吸收的熱量越大，比熱容也越大；反之，采用比升高的溫度及比質(zhì)量的方法，會得出升高的溫度及質(zhì)量越大，比熱容越小。這不符合人們的認識習慣。

　　比熱容的單位可以從比熱容的定義式來分析，它是由三個單位組合起來的復合單位，比較復雜：是J/（?·℃）。在日常生活和生產(chǎn)中，也會遇到類似比熱容的量，也有很類似的單位。例如，工廠里工人制造機器零件的勞動量是用個/（天·人），即每人每天的工作量是制造多少個零件。

　　小漢：許多解釋現(xiàn)象題都與水的比熱容有關，對這樣的問題我感到比較困難，請老師給予指導。

　　劉老師：通過課本的比熱容表，可以看出，各種物質(zhì)的比熱容中，水的比熱容最大，這在人們的日常生活和生產(chǎn)中，具有重要意義。主要表現(xiàn)在兩個方面：一方面，冷卻或取暖。由于水的比熱容較大，那么一定質(zhì)量的水升高（或降低）一定的溫度吸收（或放出）的熱量較多，這樣水就可用來冷卻或取暖。用來冷卻時，是讓水吸收帶走更多的熱量。如柴油機工作時，水箱中要加足水；用來取暖時，是讓水放出更多的熱量。如北方地區(qū)寒冷時為防止稻田里的秧苗凍壞，常在夜晚向地里放水。另一方面，由于水的比熱容較大，一定質(zhì)量的水吸收（或放出）較多的熱量而自身的溫度卻改變不多，這一點有利于調(diào)節(jié)氣候。沿海地區(qū)與內(nèi)陸地區(qū)相比，冬天和夏天溫差較小，白天和夜晚溫差也較小，就是這個道理。同理，建造水庫、修建人工湖，也有冬暖夏涼的作用。

　　小漢：明白了。謝謝老師！

　　來源：新東方網(wǎng)整理

本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/zhongkao/308717.html

相關閱讀：初中中考物理知識點：電視機