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2.20: 比热容
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比热容
 
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2.20: 比热容

物质的比热容是指将一克物质加热一度所需要的能量。水有很高的热容量,所以它需要很多热量来提高它的温度。同样,水必须损失大量的热量才能使其温度下降,所以加热后水也会慢慢地冷却。相比之下,金属的热容量较低——它们升温快,降温快。

比热容是指将一克物质的温度提高1摄氏度(1℃)所需的能量。例如,将一克水的温度提高1℃需要一卡路里的热能。比热容量通常用g、℃和cal表示,但也可以用kg、开尔文(K)和J(以及其他单位)表示。水的比热容为1 cal/(g·℃)或4186 J/(kg·K)。固体金的比热容为~0.03 cal/(g·℃)或129 J/(kg·K)。因此,固体金的比热容低于水。

实用性

水的高热容量有助于调节极端环境温度。大水体附近的城镇每天和季节的温度变化较小。白天,附近的水吸收热能,冷却周围的土地。夜间,水释放出热能,使该地区保持温暖。远离大水体的城镇每天和季节性的温度都会有很大的波动。沙子和岩石的热容较低,所以它们白天很快升温,晚上很快释放热量。

在太空中,水会沸腾然后结冰。这在一定程度上是因为水具有很高的热容量。在太空中,由于极低的压力,水首先沸腾。在这种气态下,水蒸气分子相距更远,在极冷的空间温度下会迅速失去热量。然后,水蒸气冻结成晶体,这一过程称为去释放。

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