FHSST 物理学/热量与物质性质/热学性质

= 材料的热学性质 = R

比热容

宏观能量转化为微观动能，因此往往会升高温度，而反向转化会降低温度。实验表明，改变物体温度所需的热量与物体中物质的量成正比。因此，自然地可以写成

$\Delta Q=MC\Delta T$

(23.4)

Riaan 注释：不确定方程编号，保留 2005 年 3 月 1 日发布的 PDF 中的那些编号

其中 $M$ 是材料的质量，$\Delta Q$ 是传递给材料的能量，$\Delta T$ 是材料温度的变化。量 $C$ 被称为该材料的比热，是将单位质量的材料升高一度温度所需的能量。 $C$ 随材料类型而异。表 22.2 中给出了常见材料的值。

表 22.2：常见材料的比热。 材料 C ($Jkg^{-1}K^{-1}$) 黄铜 385 玻璃 669 冰 2092 钢铁 448 甲醇 2510 甘油 2427 水 4184

比潜热

当材料从固态变为液态，或从液态变为气态时，这种状态变化会涉及一定量的能量。

热力学第一定律

现在我们来探讨一些术语问题。由于与被否定的热质说有关，长期以来人们不再使用热和热量来表示物体中微观动能的多少。相反，我们使用内能这个词来描述物体中微观能量的多少。热这个词最准确地只用作动词，例如加热房屋。因此，热量代表内能在物体之间的传递，或者将其他形式的能量转化为内能。考虑到这些定义，我们可以用以下方程表达某个物质体中能量守恒的概念

$\Delta E=\Delta Q-\Delta W$

（热力学第一定律）

其中 $\Delta E$ 是由于向物体添加热量 $\Delta Q$ 和物体对外部世界做的功 $\Delta W$ 引起的内能变化。此方程表达了热力学第一定律。请注意，能量流动方向的符号约定并不一致。然而，这些约定来自于对热机的思考，即吸收热量并输出宏观功的机器。热机的例子包括蒸汽机、燃煤和核电站、汽车中的发动机以及喷气式飞机的发动机。