能量与热力学第一定律

热容

热容告诉你:一个物体要吸进多少能量,温度才会升高一度。可以把它想成这个物体对热的「胃口」。一小杯浓缩咖啡很快就凉了,因为它热容小;一整缸洗澡水能暖上好久,因为它的热容大得很。往两者倒入同样多的能量,小杯子的温度噌地一下窜上去,浴缸却几乎纹丝不动。

正式地说,热容 C 等于加入的热除以由此引起的温升:C = q / ΔT,通常以「焦耳每开尔文」为单位。物体越大、材料对热越「贪」,C 就越大,温度的反应也就越迟钝。由于物体在受热时本身也会变化,常见两个版本:恒容热容与恒压热容,当材料可以自由膨胀时,二者并不相等。

热容决定了有些东西是稳定的「热锚」,有些则一点就着。海洋巨大的热容缓冲着地球的气候,把昼夜之间的温度起伏抚平。同一个道理,缩小来看,也解释了为什么在同一片太阳下,石凳依旧凉爽,金属凳却烫得发烤。

一口铸铁锅和一只薄铝锅放在同样的火上。铸铁锅热得慢,又能把热留住——热容高;薄锅一下就烫起来,一离火就立刻凉了。

热容高,意味着热得慢、凉得也慢——像一个储热的飞轮。

热容描述的是某个具体物体,并且取决于它有多少——它是一个广延量(外延量)。要公平地比较材料,就除以质量得到比热容,或除以摩尔数得到摩尔热容。一个游泳池和一茶杯水的比热容相同,但热容却天差地别。

又称
Cthermal capacity热容熱容量