X
工具城市

比熱計算機

這個比熱計算機能幫你計算出物體的比熱,你只需要輸入數值, 計算機就會根據公式計算出正確的答案。

heat
焦耳 (J)
°C
公斤 (kg)
自訂
J/(Kg·K)

比熱計算機是一個決定加熱或冷卻樣品的熱容量的工具。比熱是你需要提供給重1kg的樣品以使其溫度升高1K所需的熱能。請閱讀本文學習如何正確應用熱容量公式獲得有效結果。

這個計算機有好幾種計算方式,所以你可以用它來計算引起溫度變化所需的熱量(如果你知道比熱的話)。如果你必需在一定的時間內達到溫度變化,請用「瓦特加熱計算機」來了解所需要的功率。

 

如何計算比熱

1.          決定你想要加熱樣品(增加它的熱能)或是冷卻樣品(帶走它的熱能)

2.          將增加的能量作為正值插入。如果要冷卻樣品,請將要減去的能量作為負值插入。例如,假設我們想讓樣品的熱能減少63,000J。那麼Q=-63,000J

3.          決定樣品最初和最終狀態間的溫差,並將溫差值輸入熱容量計算機。如果樣品冷卻的話,則差異為負值;如果溫度上升,則差異為正值。假設我們要將樣品冷卻3度,那麼ΔT=-3K。你也可以進入進階模式手動輸入溫度的最初值和最終值。

4.          決定樣品的質量。我們假設m=5kg

5.          計算比熱為c=Q/(mΔT)。在這個範例中,比熱=-63,000J/(5kg*-3K)=4,200J/(kg·K)。這是典型的水的熱容量。

如果你對單位有疑問,請使用我們的「溫度換算計算機」或「重量換算計算機」。

 

熱容量公式

比熱的公式長得像下面這樣:

c=Q/(mΔT)

Q是增加或減少的熱量(以焦耳為單位)m是樣品的質量,ΔT是最初溫度和最終溫度間的差異。熱容量以J/(kg·K)為單位測量。

 

典型比熱值

對大多數常見物質來說,你不需要使用比熱計算機。下面列出了一些最常見的比熱值。

 

冰:2,100J/(kg·K)

水:4,200J/(kg·K)

水蒸汽:2,000J/(kg·K)

玄武岩:840J/(kg·K)

花崗岩:790J/(kg·K)

鋁:890J/(kg·K)

鐵:450J/(kg·K)

銅:380J/(kg·K)

鉛:130J/(kg·K)

有了這些資訊後,你還可以計算要為樣品提供多少能量來提高或降低其溫度。例如,你可以看一下「把一壺水燒開需要多少熱能」來燒水煮意大利麵。

 

想知道實際的結果意味什麼意思嗎?試試我們的「位能計算機」,看看你用同樣的能量可以升高多少樣品的高度。或者用「動能計算機」計算用相同的能量能讓樣品移動多快。

 

常見問題

如何計算比熱容?

1.          找出最初和最終溫度以及樣品的質量和提供的能量。

2.          將最終溫度減去初始溫度後獲得溫度變化值(ΔT)

3.          將溫度變化值乘以樣品質量。

4.          將提供的能量除以步驟3所得出的值

5.          公式為C=Q/(ΔTm)

 

什麼是定容比熱容?

定容比熱容是改變一單位質量的等體積物質1°C所需的熱量或能量。公式為Cv=Q/(ΔTm)

 

比熱的公式是什麼?

質量為m的物質的比熱容C的公式為C=Q/(mΔT)。其中Q是增加的能量,ΔT是溫度的變化。不同過程中的比熱容,如定容Cv和定壓Cp,通過比熱比ɣ=Cp/Cv或氣體常數R=Cp-Cv相互關聯。

 

比熱容的單位是什麼?

比熱容以J/kgKJ/kgC為單位,因為它是在恆定體積過程中將單位質量物質的溫度改變1°C1°K所需的熱量或能量。

 

水的比熱容值是多少?

水的比熱為4179J/kgK,即讓1克的水的溫度升高1克耳文所需的熱量。

 

比熱的英制單位是什麼?

比熱的英制單位為BTU/lb°F,而公制單位為J/kgK

 

銅的比熱容值是多少?

銅的比熱為385J/kgK。你可以用這個值來估算將100g銅加熱5°C所需的能量,即Q=mxCpxΔT=0.1*385*5=192.5J

 

鋁的比熱容值是多少?

鋁的比熱為897J/kgK,這個值幾乎是銅比熱的2.3倍。你可以用這個值來估算將500g鋁加熱5°C所需的能量,即Q=mxCpxΔT=0.5*897*5=2242.5J