熱容（heat capacity）

熱容回答一個簡單的問題：要讓一塊材料升溫一度，你必須灌進多少熱量？厚重的陶瓷馬克杯或一塊耐火磚會吸收大量的熱，再慢慢放出來，這就是為什麼裝了熱水後它能保溫很久。嚴格來說，熱容 C 就是 dQ/dT，也就是每升高一度溫度 T 所需的熱量 Q。除以質量得到比熱（每克），除以莫耳數則得到莫耳熱容。

這些儲存的熱到底跑到哪裡去了？跑進了原子的振動裡。在陶瓷中，原子被強大的離子-共價混合鍵結鎖進一個剛性的骨架，熱讓它們在各自的位置上振動。這些協同的振動就是我們稱為聲子（phonon）的晶格波。德拜模型（Debye model）把晶體看成一個裝滿這些振動模態的盒子：在高溫時，每個原子平均分擔熱量，莫耳熱容爬升到經典的杜隆-珀蒂（Dulong-Petit）值，約 3R，也就是每莫耳原子每克耳文約 25 J（R 是氣體常數 8.314 J/mol/K）。在低溫時，振動模態一個接一個被凍結，熱容以 T^3 的方式下降。這個轉折由德拜溫度決定：像鑽石、BeO、SiC 這類鍵結硬、原子輕的陶瓷，德拜溫度非常高，所以在室溫下它們還處在曲線的上升段，每克的熱容相對偏低。

熱容在任何需要儲熱、傳熱或承受熱的場合都很重要。熱容高的耐火襯裡與窯具，每次升溫降溫都在浪費燃料，所以需要反覆升降溫的爐子偏好輕質、低熱質量的隔熱材。在熱震中，表面冷卻時必須排出的熱量也部分決定了溫度梯度。而且因為陶瓷的熱傳導本質上等於熱容乘以聲子速度再乘以平均自由徑，你若不先理解陶瓷如何儲熱，就無法理解它如何導熱。