热容

热容(3)热容分类

热容是一个广度量，如果升温是在体积不变条件下进行，该热容称为等容热容，如果升温是在压力不变条件下进行，该热容称为等压热容。单位质量物体的热容称为比热容。设物体的温度由T1K升高至T2K时吸热为Q，则Q/（T2-T1）称为T1至T2温度间隔内的平均热容（average heat capacity）。

由于物体在不同温度时升高1K所需热不同，因此在某一温度T时物体的热容C的严格定义是（见图）lim代表T2趋近于T1的极限，δQ表示无限小量热比区别于状态函数的全微如dT。

物体在某一过程中，每升高（或降低）单位温度时从外界吸收（或放出）的热量。如传递的热量为 Δ温度改变Δ时，物体在该过程中的热容被定义为其单位为 J/K。热容同物质的性质、所处的状态及传递热量的过程有关,并同物质系统的质量成正比。可见,必须指明系统所经历的过程，热容才具有确定的值。热容随过程的不同而不同，它不是状态函数。对于一般的流体系统，如气体、液体，在实际问题中经常用到的是系统在等压过程和等容过程的热容，分别称为定压热容P0和定容热容v。

对实际气体和液体来说，定压热容不仅同温度有关，还同所处的压强有关,因而P0随温度、压强而变化。与此相似, v随温度、体积而变化。当或一定时，热容将只随温度变化。以水为例，在标准大气压下,1克水温度在 0～100°C之间其定压热容随温度的变化如下图所示。 　应用热力学第一定律和热力学态函数，还可将P0和v表示为如下的常用形式式中和为系统的态函数焓和内能。P0和v均可由实验测出，因为实验装置中固定压强较为容易，所以通常测量的是定压热容，而定容热容是通过测量等压膨胀系数 及等温压缩系数 ，利用关系而得到（ 为物体的体积， 为热力学温度）。对气体来说，还可测量出P0和v的比值γ，应用γ=P0/ v，计算得到v。

各种不同的系统在一定条件下,有其各自的热容,列表如下： 　表中每一种热容均是两个参量的函数，当状态变化的范围较小时，热容实际上可视为常数。当温度趋于绝对零度时，各种物质的热容都趋近于零。

对于单元二相系，还可以引入二相平衡热容的概念。以娝表示相1的二相平衡热容,其定义是在加热过程中保持相1同相2平衡的条件下,使处于相1的物质温度升高1K所吸收的热量。姟表示相2的二相平衡热容,即在加热过程中保持相2同相1平衡,使处于相2的物质温度升高1K所吸收的热量。计算表明，一定质量水的二相平衡热容同水的定压热容相差很少。