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2.20:

比热容

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Biology
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Specific Heat

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【讲师】物质吸收热量的方式各不相同, 同时也拥有各自具体的热容。 要将一个固定物质的温度 改变一度,就需要测量热量。 这一能量又被称为卡路里。 由于水的莫尔质量高于 构成砂岩的硅分子的摩尔质量,因此 水的比热高于其附近岩石的比热。 由于水的每克分子数量更多, 因此,水可以吸收更多能量, 需要更长的时间改变温度。 沙子的升温速度更快 是因为其中的硅分子数量较少。 因此,水能更好地调节 极端环境下的温度。 例如,沿海地区需要更长的时间 在白天时变暖,在夜晚时变凉。 而内陆地区 由于没有附近水分影响, 会快速地升降温,从而导致气温更加极端。

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(以及其它单位)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。