FHSST 物理學/熱量與物質性質/熱學性質

= 材料的熱學性質 = R

比熱容

宏觀能量轉化為微觀動能，因此往往會升高溫度，而反向轉化會降低溫度。實驗表明，改變物體溫度所需的熱量與物體中物質的量成正比。因此，自然地可以寫成

$\Delta Q=MC\Delta T$

(23.4)

Riaan 註釋：不確定方程編號，保留 2005 年 3 月 1 日釋出的 PDF 中的那些編號

其中 $M$ 是材料的質量，$\Delta Q$ 是傳遞給材料的能量，$\Delta T$ 是材料溫度的變化。量 $C$ 被稱為該材料的比熱，是將單位質量的材料升高一度溫度所需的能量。 $C$ 隨材料型別而異。表 22.2 中給出了常見材料的值。

表 22.2：常見材料的比熱。 材料 C ($Jkg^{-1}K^{-1}$) 黃銅 385 玻璃 669 冰 2092 鋼鐵 448 甲醇 2510 甘油 2427 水 4184

比潛熱

當材料從固態變為液態，或從液態變為氣態時，這種狀態變化會涉及一定量的能量。

熱力學第一定律

現在我們來探討一些術語問題。由於與被否定的熱質說有關，長期以來人們不再使用熱和熱量來表示物體中微觀動能的多少。相反，我們使用內能這個詞來描述物體中微觀能量的多少。熱這個詞最準確地只用作動詞，例如加熱房屋。因此，熱量代表內能在物體之間的傳遞，或者將其他形式的能量轉化為內能。考慮到這些定義，我們可以用以下方程表達某個物質體中能量守恆的概念

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

（熱力學第一定律）

其中 $\Delta E$ 是由於向物體新增熱量 $\Delta Q$ 和物體對外部世界做的功 $\Delta W$ 引起的內能變化。此方程表達了熱力學第一定律。請注意，能量流動方向的符號約定並不一致。然而，這些約定來自於對熱機的思考，即吸收熱量並輸出宏觀功的機器。熱機的例子包括蒸汽機、燃煤和核電站、汽車中的發動機以及噴氣式飛機的發動機。