海水熱容

使一定體積海水的溫度升高(降低)1℃時(shí)吸收(放出)的熱量。約為同體積空氣熱容的3100倍。1立方千米的海水溫度降低1℃所釋放的熱量,可使約3100立方千米的空氣溫度升高1℃,所以,海洋具有巨大的熱容,對(duì)地球氣候狀況有重要影響。

海水熱容量，是由于海水的比熱和密度比空氣大，所以對(duì)于熱容量來說，如取海水密度ρ=1.026，海水比熱Cp=0.932；而空氣的密度ρ'=0.00129，空氣的比熱Cρ'=0.237，則海水的熱容量Cpρ=0.956卡/厘米3·度，而空氣的熱容量Cp'ρ'=0.000306卡/厘米3·度，兩者相差3100倍。

一立方公里的海水溫度降低一度時(shí)，能使3100立方公里的空氣溫度升高一度，可見，海洋對(duì)于調(diào)節(jié)地球氣溫起著極大的作用，也正是海水的這一熱性質(zhì)，使得地球上氣候溫和。2100433B

恒壓熱容定義

熱容的標(biāo)準(zhǔn)定義是：“當(dāng)一系統(tǒng)由于加給一微小的熱量δQ而溫度升高dT時(shí)，δQ/dT 這個(gè)量即是該系統(tǒng)的熱容。”（GB3102.4-93），通常以符號(hào)C表示，單位J/K。

作為某種物質(zhì)的物理性質(zhì)之一，該物質(zhì)的比熱容是指當(dāng)單位質(zhì)量該物質(zhì)吸收或放出熱量引起溫度升高或降低時(shí)，溫度每升高1K所吸收的熱量或每降低1K所放出的熱量，通常以符號(hào)c表示，單位J/kg.K。

恒壓熱容分類

熱容是一個(gè)廣度量（廣延量），如果升溫是在體積不變條件下進(jìn)行，該熱容稱為等容熱容，如果升溫是在壓強(qiáng)不變條件下進(jìn)行，該熱容稱為等壓熱容。單位質(zhì)量物體的熱容稱為比熱容。設(shè)物體的溫度由T1K升高至T2K時(shí)吸熱為Q，則Q/（T2-T1）稱為T1至T2溫度間隔內(nèi)的平均熱容（average heat capacity）。

由于物體在不同溫度時(shí)升高1K所需熱不同，因此在某一溫度T時(shí)物體的熱容C的嚴(yán)格定義是

lim代表T2趨近于T1的極限，δQ表示無限小量熱比區(qū)別于狀態(tài)函數(shù)的全微如dT。

物體在某一過程中，每升高（或降低）單位溫度時(shí)從外界吸收（或放出）的熱量。如傳遞的熱量為 ΔQ溫度改變?chǔ)?i>T時(shí)，物體在該過程中的熱容C被定義為

其單位為 J/K。熱容同物質(zhì)的性質(zhì)、所處的狀態(tài)及傳遞熱量的過程有關(guān)，并同物質(zhì)系統(tǒng)的質(zhì)量成正比。可見，必須指明系統(tǒng)所經(jīng)歷的過程，熱容才具有確定的值。熱容隨過程的不同而不同，它不是狀態(tài)函數(shù)。對(duì)于一般的流體系統(tǒng)，如氣體、液體，在實(shí)際問題中經(jīng)常用到的是系統(tǒng)在等壓過程和等容過程的熱容，分別稱為恒壓熱容C_P

和恒容熱容Cv。

對(duì)實(shí)際氣體和液體來說，定壓熱容不僅同溫度有關(guān)，還同所處的壓強(qiáng)有關(guān)，因而C_P隨溫度T、壓強(qiáng)p而變化。與此相似，Cv隨溫度T、體積V而變化。當(dāng)p或V一定時(shí)，熱容將只隨溫度變化。以水為例，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，1克水溫度在 0～100°C之間其定壓熱容隨溫度的變化如下圖1所示。

應(yīng)用熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)態(tài)函數(shù)，還可將C_P和Cv表示為如下的常用形式

式中H和U為系統(tǒng)的態(tài)函數(shù)焓和內(nèi)能。C_P和Cv均可由實(shí)驗(yàn)測(cè)出，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)裝置中固定壓強(qiáng)較為容易，所以通常測(cè)量的是定壓熱容，而定容熱容是通過測(cè)量等壓膨脹系數(shù)α及等溫壓縮系數(shù)k，利用關(guān)系

而得到（V為物體的體積，T為熱力學(xué)溫度）。對(duì)氣體來說，還可測(cè)量出C_P和Cv的比值γ，應(yīng)用γ=C_P/Cv，計(jì)算得到Cv。