比熱容（Specific Heat Capacity），用符號(hào)c表示，又稱(chēng)比熱容量，簡(jiǎn)稱(chēng)比熱（specific heat），是單位質(zhì)量物質(zhì)的熱容量，即單位質(zhì)量物體改變單位溫度時(shí)吸收或放出的熱量。

利用比熱容的概念可以類(lèi)推出表示1mol物質(zhì)升高1K所需的熱量的摩爾熱容。而在等壓條件下的摩爾熱容Cp稱(chēng)為定壓摩爾熱容。在等容條件下的摩爾熱容Cv稱(chēng)為定容摩爾熱容。通常將定壓摩爾熱容與溫度的關(guān)系，關(guān)聯(lián)成多項(xiàng)式。

應(yīng)用

水的比熱容較大，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有廣泛的應(yīng)用。這個(gè)應(yīng)用主要考慮兩個(gè)方面，第一是一定質(zhì)量的水吸收（或放出）同等熱量而自身的溫度卻變化不大，有利于調(diào)節(jié)氣候；第二是一定質(zhì)量的水升高（或降低）一定溫度吸熱（或放熱）很多，有利于用水作冷卻劑或取暖。

調(diào)節(jié)氣候

水的比熱容較大，對(duì)于氣候的變化有顯著的影響。在同樣受熱或冷卻的情況下，水的溫度變化較小，水的這個(gè)特征對(duì)氣候影響很大，白天沿海地區(qū)比內(nèi)陸地區(qū)升溫慢，夜晚沿海溫度降低少，為此一天中沿海地區(qū)溫度變化小，內(nèi)陸溫度變化大，一年之中夏季內(nèi)陸比沿海炎熱，冬季內(nèi)陸比沿海寒冷。當(dāng)環(huán)境溫度變化較快的時(shí)候，水的溫度變化相對(duì)較慢。生物體內(nèi)水的比例很高，有助于調(diào)節(jié)生物體自身的溫度，以免溫度變化太快對(duì)生物體造成嚴(yán)重?fù)p害。海陸風(fēng)的形成原因與之類(lèi)似。

1．對(duì)氣溫的影響

據(jù)新華社消息，三峽水庫(kù)蓄水后，這個(gè)世界上最大的人工湖將成為一個(gè)天然“空調(diào)”，使山城重慶的氣候冬暖夏涼。據(jù)估計(jì)，夏天氣溫可能會(huì)因此下降5℃，冬天氣溫可能會(huì)上升3到4℃。

2．熱島效應(yīng)的緩解

晴朗無(wú)風(fēng)的夏日，海島上的地面氣溫，高于周?chē)Ｉ蠚鉁兀⒁虼诵纬珊ｏL(fēng)環(huán)流以及海島上空的積云對(duì)流，這是海洋熱島效應(yīng)的表現(xiàn)。水的比熱容是沙石的4倍多。質(zhì)量相同的水和沙石，要使它們上升同樣的溫度，水會(huì)吸收更多的熱量；如果吸收或放出的熱量相同，水的溫度變化比沙石小得多。夏天，陽(yáng)光照在海上，盡管海水吸收了許多熱量，但是由于它的比熱容較大，所以海水的溫度變化并不大，海邊的氣溫變化也不會(huì)很大。而在沙漠，由于沙石的比熱容較小，吸收同樣的熱量，溫度會(huì)上升很多，所以沙漠的晝夜溫差很大。海岸晝夜溫差變化比沙漠中小，適于居住。2010~2013年以來(lái)，由于城市人口集中，工業(yè)發(fā)達(dá)，交通擁塞，大氣污染嚴(yán)重，且城市中的建筑大多為石頭和混凝土建成，在溫度的空間分布上，城市猶如一個(gè)溫暖的島嶼，從而形成城市熱島效應(yīng)。在緩解熱島效應(yīng)方面，專(zhuān)家測(cè)算，一個(gè)中型城市環(huán)城綠化帶樹(shù)苗長(zhǎng)成濃蔭后，綠化帶常年涵養(yǎng)水源相當(dāng)于一座容積為1.14×107m3的中型水庫(kù)，由于水的比熱容大，能使城區(qū)夏季高溫下降1℃以上，有效緩解日益嚴(yán)重的“熱島效應(yīng)”。

水庫(kù)的建立，水的增加，而水的比熱容大，在同樣受冷受熱時(shí)溫度變化較小，從而使夏天的溫度不會(huì)升得比過(guò)去高，冬天的溫度不會(huì)下降得比過(guò)去低，使溫度保持相對(duì)穩(wěn)定，從而水庫(kù)成為一個(gè)巨大的“天然空調(diào)”。

運(yùn)用領(lǐng)域

1．水冷系統(tǒng)的應(yīng)用

人們很早就開(kāi)始用水來(lái)冷卻發(fā)熱的機(jī)器，在電腦CPU散熱中可以利用散熱片與CPU核心接觸，使CPU產(chǎn)生的熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)的方式傳輸?shù)缴崞?，然后利用風(fēng)扇將散發(fā)到空氣中的熱量帶走。但水的比熱容遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣，因此可以用水代替空氣作為散熱介質(zhì)，通過(guò)水泵將內(nèi)能增加的水帶走，組成水冷系統(tǒng)。這樣CPU產(chǎn)生的熱量傳輸?shù)剿泻笏臏囟炔粫?huì)明顯上升，散熱性能優(yōu)于上述直接利用空氣和風(fēng)扇的系統(tǒng)。

武器：第一次世界大戰(zhàn)和第二次世界大戰(zhàn)當(dāng)中，一些武器使用的是水冷式槍管；一些戰(zhàn)斗機(jī)和轟炸機(jī)的引擎使用的是水冷式引擎。

熱機(jī)（例如汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)電廠(chǎng)的發(fā)電機(jī)等）的冷卻系統(tǒng)也用和水做為冷卻液，也是利用了水的比熱容大這一特性。

2．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用

水稻是喜溫作物，在每年三四月份育苗的時(shí)候，為了防止霜凍，農(nóng)民普遍采用“淺水勤灌”的方法，即傍晚在秧田里灌一些水過(guò)夜，第二天太陽(yáng)升起的時(shí)候，再把秧田中的水放掉。根據(jù)水的比熱容大的特性，在夜晚降溫時(shí)，使秧苗的溫度變化不大，對(duì)秧苗起了保溫作用。

3．熱水取暖

冬季供熱用的散熱器、暖水袋。我國(guó)北方樓房中的“暖氣”用水作為介質(zhì)，把燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量帶到房屋中取暖。

4．其他

諸如在炎熱的夏天古代皇室用流水從屋頂上流下，起了防暑降溫作用。

其它信息參見(jiàn)詞條定壓比熱容、定容比熱容。

概念

比熱容是熱力學(xué)中常用的一個(gè)物理量，表示物質(zhì)提高溫度所需熱量的能力，而不是吸收或者散熱能力。它指單位質(zhì)量的某種物質(zhì)升高（或下降）單位溫度所吸收（或放出）的熱量。其國(guó)際單位制中的單位是焦耳每千克開(kāi)爾文[Jkg-1K-1]，即令1kg的物質(zhì)的溫度上升1開(kāi)爾文所需的熱量。

物質(zhì)的比熱容越大，相同質(zhì)量和溫升時(shí)，需要更多熱能。以水和油為例，水和油的比熱容分別約為4200Jkg-1K-1和2000 Jkg-1K-1，即把相同質(zhì)量的水加熱的熱能比油多出約一倍。若以相同的熱能分別把相同質(zhì)量的水和油加熱的話(huà)，油的溫升將比水的溫升大。

卡諾定理指出，可逆循環(huán)的效率只與高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臏囟扔嘘P(guān)，而與工作物質(zhì)（工質(zhì)）或工作路徑等其它因素?zé)o關(guān)。

熱力學(xué)溫度又被稱(chēng)為絕對(duì)溫度，是熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理中的重要參數(shù)之一。一般所說(shuō)的絕對(duì)零度便是對(duì)應(yīng)-273.15攝氏度。

學(xué)科定義

一定質(zhì)量的物質(zhì)，在溫度升高時(shí)，所吸收的熱量與該物質(zhì)的質(zhì)量和升高的溫度的乘積之比，稱(chēng)作這種物質(zhì)的比熱容（比熱），用符號(hào)c表示。其國(guó)際單位制中的單位是焦耳每千克開(kāi)爾文[J/(kg·K)]，其常用單位之一是焦耳每千克攝氏度[J/(kg·℃)]。J是指焦耳，K是指熱力學(xué)溫標(biāo)，即令1千克的物質(zhì)的溫度上升（或下降）1開(kāi)爾文所需的能量。

Q為吸收（或放出）的熱量；m是物體的質(zhì)量，ΔT是吸熱（或放熱）后溫度的變化量，初中的教材里把ΔT寫(xiě)成Δt，其實(shí)這是不規(guī)范的（我們生活中常用℃作為溫度的單位，很少用K，而且ΔT=Δt，因此中學(xué)階段都用Δt，但國(guó)際或更高等的科學(xué)領(lǐng)域仍用ΔT）。

物質(zhì)的比熱容與所進(jìn)行的過(guò)程有關(guān)。在工程應(yīng)用上常用的有定壓比熱容Cp、定容比熱容Cv和飽和狀態(tài)比熱容三種。

定壓比熱容Cp：是單位質(zhì)量的物質(zhì)在壓力不變的條件下，溫度升高或下降1℃或1K所吸收或放出的能量。

定容比熱容Cv：是單位質(zhì)量的物質(zhì)在容積（體積）不變的條件下，溫度升高或下降1℃或1K吸收或放出的能量。

飽和狀態(tài)比熱容：是單位質(zhì)量的物質(zhì)在某飽和狀態(tài)時(shí)，溫度升高或下降1℃或1K所吸收或放出的熱量。

單位

比熱容的單位是復(fù)合單位。

在國(guó)際單位制中，能量、功、熱量的主單位統(tǒng)一為焦耳，溫度的主單位是開(kāi)爾文，因此比熱容的國(guó)際單位為J·kg-1 ·K-1，讀作“焦(耳)每千克開(kāi)(爾文)”。

常用單位：J/（kg·℃）、J/（g·℃）、kJ/（kg·℃）、cal/（kg·℃）、kcal/（kg·℃）等。注意攝氏度和開(kāi)爾文僅在溫標(biāo)表示上有所區(qū)別，在表示溫差的量值意義上等價(jià)，因此這些單位中的℃和K可以任意互相替換。例如“焦每千克攝氏度”和“焦每千克開(kāi)”是等價(jià)的。

液態(tài)水?dāng)?shù)據(jù)

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，液態(tài)水的定壓比熱容經(jīng)常會(huì)被用來(lái)計(jì)算吸收或放出的熱量，水作為最常見(jiàn)的物質(zhì)，它的比熱數(shù)據(jù)較易獲得，當(dāng)實(shí)驗(yàn)要求精度不高時(shí)，可近似認(rèn)為常壓下水的定壓比熱為4.2kJ/（kg·℃）。

下面給出在不同壓力，不同溫度下的液態(tài)水的定壓比熱容Cp的數(shù)據(jù)（單位：kJ/（kg·℃））

不同壓力，不同溫度下的液態(tài)水的定壓比熱容

壓力 溫度（攝氏度）

x10^5 Pa 0 20 50 100 150 200 250 300 350

1 4.217 4.182 4.181 - - - - - -

5 4.215 4.181 4.18 4.215 4.31 - - - -

10 4.212 4.179 4.179 4.214 4.308 - - - -

50 4.191 4.166 4.17 4.205 4.296 4.477 4.855 3.299 -

100 4.165 4.151 4.158 4.194 4.281 4.45 4.791 5.703 4.042

150 4.141 4.137 4.148 4.183 4.251 4.425 4.735 5.495 8.863

200 4.117 4.123 4.137 4.173 4.252 4.402 4.685 5.332 8.103

250 4.095 4.109 4.127 4.163 4.239 4.379 4.639 5.201 7.017

300 4.073 4.097 4.117 4.153 4.226 4.358 4.598 5.091 6.451

液態(tài)水?dāng)?shù)據(jù)

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，液態(tài)水的定壓比熱容經(jīng)常會(huì)被用來(lái)計(jì)算吸收或放出的熱量，水作為最常見(jiàn)的物質(zhì)，它的比熱數(shù)據(jù)較易獲得，當(dāng)實(shí)驗(yàn)要求精度不高時(shí)，可近似認(rèn)為常壓下水的定壓比熱為4.2kJ/（kg·℃）。

下面給出在不同壓力，不同溫度下的液態(tài)水的定壓比熱容Cp的數(shù)據(jù)（單位：kJ/（kg·℃））

不同壓力，不同溫度下的液態(tài)水的定壓比熱容

壓力 溫度（攝氏度）

x10^5 Pa 0 20 50 100 150 200 250 300 350

1 4.217 4.182 4.181 - - - - - -

5 4.215 4.181 4.18 4.215 4.31 - - - -

10 4.212 4.179 4.179 4.214 4.308 - - - -

50 4.191 4.166 4.17 4.205 4.296 4.477 4.855 3.299 -

100 4.165 4.151 4.158 4.194 4.281 4.45 4.791 5.703 4.042

150 4.141 4.137 4.148 4.183 4.251 4.425 4.735 5.495 8.863

200 4.117 4.123 4.137 4.173 4.252 4.402 4.685 5.332 8.103

250 4.095 4.109 4.127 4.163 4.239 4.379 4.639 5.201 7.017

300 4.073 4.097 4.117 4.153 4.226 4.358 4.598 5.091 6.451

液態(tài)水?dāng)?shù)據(jù)

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，液態(tài)水的定壓比熱容經(jīng)常會(huì)被用來(lái)計(jì)算吸收或放出的熱量，水作為最常見(jiàn)的物質(zhì)，它的比熱數(shù)據(jù)較易獲得，當(dāng)實(shí)驗(yàn)要求精度不高時(shí)，可近似認(rèn)為常壓下水的定壓比熱為4.2kJ/（kg·℃）。

下面給出在不同壓力，不同溫度下的液態(tài)水的定壓比熱容Cp的數(shù)據(jù)（單位：kJ/（kg·℃））

不同壓力，不同溫度下的液態(tài)水的定壓比熱容

壓力 溫度（攝氏度）

x10^5 Pa 0 20 50 100 150 200 250 300 350

1 4.217 4.182 4.181 - - - - - -

5 4.215 4.181 4.18 4.215 4.31 - - - -

10 4.212 4.179 4.179 4.214 4.308 - - - -

50 4.191 4.166 4.17 4.205 4.296 4.477 4.855 3.299 -

100 4.165 4.151 4.158 4.194 4.281 4.45 4.791 5.703 4.042

150 4.141 4.137 4.148 4.183 4.251 4.425 4.735 5.495 8.863

200 4.117 4.123 4.137 4.173 4.252 4.402 4.685 5.332 8.103

250 4.095 4.109 4.127 4.163 4.239 4.379 4.639 5.201 7.017

300 4.073 4.097 4.117 4.153 4.226 4.358 4.598 5.091 6.451

歷史背景

最初是在18世紀(jì)，蘇格蘭的物理學(xué)家兼化學(xué)家約瑟夫·布萊克發(fā)現(xiàn)質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，上升到相同溫度所需的熱量不同，而提出了比熱容的概念。幾乎任何物質(zhì)皆可測(cè)量比熱容，如化學(xué)元素、化合物、合金、溶液，以及復(fù)合材料。

歷史上，曾以水的比熱容來(lái)定義熱量，將1克水升高1度所需的熱量定義為1卡路里。