比热容的物理计算公式有两种常见形式,分别用于不同情境:
定义式
c=mΔTQ
c表示比热容,单位是 J/(kg⋅∘C)(焦耳每千克摄氏度 ),它反映了单位质量的某种物质温度升高(或降低)1∘C 所吸收(或放出 )的热量。
Q表示吸收或放出的热量,单位是 J(焦耳)。当物体吸收热量时,Q取正值;当物体放出热量时,Q取负值。
m表示物体的质量,单位是 kg(千克)。
ΔT表示温度变化量,单位是 ∘C(摄氏度),ΔT=T末−T初,T末是末温,T初是初温。如果物体温度升高,ΔT>0;如果物体温度降低,ΔT<0 。
计算热量的公式(由定义式推导而来)
Q=mcΔT
这个公式用于在已知比热容 c、质量 m 和温度变化量 ΔT 的情况下,计算物体吸收或放出的热量 Q 。例如,已知水的比热容 c水=4.2×103J/(kg⋅∘C),质量 m=2kg 的水温度从 20∘C 升高到 80∘C,温度变化量 ΔT=80∘C−20∘C=60∘C,则水吸收的热量 Q=mcΔT=2kg×4.2×103J/(kg⋅∘C)×60∘C=5.04×105J 。