比熱的意思、比熱的詳細解釋

比熱的解釋

(1) [specific heat]

(2) 升高物體溫度1度所需要的熱量與升高相等質量的水溫度1度所需要的熱量之比

(3) 1克物質升高溫度1°C所需要的以卡為單位的熱量

詳細解釋

單位質量的物質，溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量，叫做該物質的比熱。

詞語分解

• 比的解釋 比 ǐ 較量高低、長短、遠近、好壞等：比賽。比附。對比。評比。 能夠相匹：今非昔比。無與倫比。 表示比賽雙方勝負的對比：三比二。 表示兩個數字之間的倍數、分數等關系：比例。比值。 譬喻，摹拟：比如。比
• 熱的解釋 熱 （熱） è 溫度高，感覺溫度高，與“冷”相對：熱水。熱帶。灼熱。熱度。水深火熱（喻人民生活處境異常艱難痛苦）。 身體發燒：熱症。 使溫度升高：熱敷。 情意深：熱心。熱情。熱忱。熱切。熱血。熱愛。

專業解析

比熱（Specific Heat Capacity）是熱力學中的一個重要概念，指單位質量的物質溫度每升高（或降低）1攝氏度（或1開爾文）所吸收（或放出）的熱量。它反映了物質儲存熱量的能力，是物質的固有屬性之一。

1.定義與核心含義

比熱的嚴格定義為：在無相變和化學反應條件下，單位質量的物質溫度升高1攝氏度所需的熱量。其值越大，表明該物質升高相同溫度所需的熱量越多，即吸熱或放熱能力越強。例如，水的比熱較大（約4186 J/(kg·℃)），因此常用于冷卻系統；而金屬的比熱較小（如銅約385 J/(kg·℃)），升溫更快。

2.單位與公式

比熱的國際單位為焦耳每千克攝氏度（J/(kg·℃)）或焦耳每千克開爾文（J/(kg·K)）。其計算公式可表示為： $$ c = frac{Q}{m Delta T} $$ 其中：

• $c$ 為比熱，
• $Q$ 為吸收或放出的熱量（單位：焦耳），
• $m$ 為物質質量（單位：千克），
• $Delta T$ 為溫度變化量（單位：℃或K）。

3.物理意義與應用

• 熱惰性表征：比熱大的物質溫度變化緩慢，對環境溫度波動有緩沖作用（如海洋調節氣候）。
• 工程應用：在熱力系統設計（如散熱器、保溫材料）中需考慮物質的比熱特性。
• 科學實驗：通過測量比熱可推算物質純度或相變潛熱。

4.影響因素

比熱與物質種類、狀态（固/液/氣）及溫度有關：

• 同一物質的氣相比熱通常高于液相和固相。
• 溫度升高時，原子振動加劇，部分物質比熱會略微增大（如金屬）。

參考資料：

1. 《現代漢語詞典》（第7版）對“比熱”的術語定義。
2. 中國科學技術出版社《物理學名詞》（基礎科學部分）中關于比熱的科學解釋。
3. 《熱力學基礎》（高等教育出版社）對比熱的物理機制及應用分析。

網絡擴展解釋

比熱（又稱比熱容）是熱力學中描述物質儲存熱量能力的物理量，定義為單位質量的物質溫度變化1℃時所吸收或釋放的熱量。其國際單位為焦耳每千克每攝氏度（J/(kg·°C) 或 J/(kg·K)）。

核心概念

1. 公式表達
   $$ c = frac{Q}{m Delta T} $$
   其中：

   • $c$ 為比熱
   • $Q$ 為吸收或釋放的熱量（單位：焦耳 J）
   • $m$ 為物質質量（單位：千克 kg）
   • $Delta T$ 為溫度變化量（單位：℃ 或 K）

2. 物理意義

   • 比熱越大，物質升溫或降溫越慢。例如，水的比熱（約4186 J/(kg·°C)）遠高于鐵（約449 J/(kg·°C)），因此相同熱量下，水的溫度變化更小。
   • 比熱小的物質（如金屬）易導熱，常用于散熱器；比熱大的物質（如水）適合儲熱，用于溫控系統。

3. 應用場景

   • 氣候調節：海洋因水的比熱大，能減緩晝夜溫差，穩定氣候。
   • 工業冷卻：冷卻系統常用水作為介質，因其吸熱能力強。
   • 日常生活：砂石比熱低，導緻沙漠晝夜溫差極大。

與熱容的區别

• 熱容（C）：物體總熱容量，公式為 $C = Q / Delta T$，單位 J/°C。
• 比熱（c）：單位質量的熱容，公式為 $c = C/m$，反映物質的固有屬性。

示例對比

比熱是物質對溫度變化的“慣性”體現，在能源利用、環境工程等領域有重要應用。

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