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1、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Q时,温度升高(或降低)T,则Q/T称为物体在此过程中的热容量(简称热容),用Cm表示,即Cm=Q/T。用热容除以质量,即得比热容C=Cm/M=Q/(M*T)。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)。
2、 如令温度改变量T=T2-T1,则有Q=C*M*T。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=C/M=(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/2Cv=Rs*f/2R=8.314J/(molK) 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: Cp25J/(molK)所以,Cp=25/M,其中M为摩尔质量,比热容单位J/(molK)。 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