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水比热容实例讲解李镇成

李镇成
2022年06月25日

水比热容实例讲解？

1.水的比热容是多少

（1）在液态情况下是4.2×103J/(㎏·℃)（读作叫做四点二乘以十的三次方焦每千克摄氏度）。

（2）水的比热最大。这就意味着，在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响很大。在受太阳照射条件相同时，白天沿海地区比内陆地区温升慢，夜晚沿海地区温度降低也少。所以一天之中，沿海地区温度变化小，内陆地区温度变化大。在一年之中，夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。

水的比热容的性质

水在不同温度下有不同的状态，而这不同的状态又表现了不同的比热容。

冰的比热容：固态的水，即冰，的比热容是2.1×103J/(㎏·℃)，仅是水的1/2。

蒸气的比热容：一个大气压的饱和水蒸汽(约99.63℃)定压比热容是1.525KJ/Kg.K。

液态水的比热容：在实验过程中，液态水的定压比热容经常会被用来计算吸收或放出的热量，水作为最常见的物质，它的比热数据较易获得，当实验要求精度不高时，可近似认为常压下水的定压比热为4.2kJ/KG.℃,下面给出在不同压力，不同温度下的液态水的定压比热容Cp的数据 (单位：KJ/(KG.℃))

液态水的比热容

水的比热容的物理意义：1千克的水温度升高(或降低)1摄氏度所吸收(或放出)的热量为4200J。分子间的作用力决定的，分子取向、诱导、色散和氢键。首先水分子具有很强的氢键,随着温度升高会有部分氢键打开，需要吸收大量的能量，这是氢键的作用。氢键力比其他几种力都要高出一个数量级。其次水分子极性很强,一般情况下极性越强分子间作用力越强，温度升高提高分子运动速度所需要的能量越高，这是分子偶极存在取向。对于非极性分子，一般没有氢键和偶极相互作用，而诱导取向和色散力造成的相互作用较小，所以升高相同温度所需要的能量就小。也就是比热较小。

3.水的比热容在生活中的应用

水的比热容在人们的日常生活和生产中具有重要意义，主要表现在以下几个方面：

3.1冷却或取暖

南于水的比热容较大，在一般情况下，一定质量的水升高 (或降低)一定的温度而吸收(或放出)的热量比一定质量的其他物质升高(或降低)一定的温度而吸收(或放出)的热量多，所以我们利用水作冷却剂或取暖，作冷却剂时，是让水吸收更多的热量;用来取暖时，是让水放出更多的热量。

3.2调节气候

对气温的影响：三峡水库蓄水后，这个世界上最大的人工湖将成为“空调”，使山城重庆的气候冬暖夏凉。据估计，夏天气温可能会因此下降5摄氏度，冬天气温可能会上升3到4摄氏度。

是什么原因导致重庆山城变得冬暖夏凉呢?原来，水库的建立，水的增加，而水的比热容大，在同样受冷受热时温度变化较小，从而使夏天的温度不会升得比过去高，冬天的温度不会下降的比过去低，使温度保持相对稳定，从而水库成为一个巨大的“天然空调”。

水的比热容的应用—调节气候

3.3水冷系统的应用

人们很早就开始用水来冷却发热的机器，在电脑CPU散热中可以利用散热片与CPU核心接触，使CPU产生的热量通过热传导的方式传输到散热片上，然后利用风扇将散发到空气中的热量带走。

但水的比热容远远大于空气，因此可以用水代替空气作为散热介质，通过水泵将内能增加的水带走，组成水冷系统。这样CPU产生的热量传输到水中后水的温度不会明显上升，散热性能优于上述直接利用空气和风扇的系统。

热机(例如汽车的发动机，发电厂的发电机等)的冷却系统也用和水做为冷却液，也是利用了海水的比热容大这一特性。

3.4农业生产上的应用

水稻是喜温作物，在每年三四月份育苗的时候，为了防止霜冻，农民普遍采用"浅水勤灌"的方法，即傍晚在秧田里灌一些水过夜，第二天太阳升起的时候，再把秧田中的水放掉。根据水的比热容大的特性，在夜晚降温时，使秧苗的温度变化不大，对秧苗起了保温作用。

3.5其他

诸如在炎热的夏天古代皇室用流水从屋顶上流下，起了防暑降温作用;夏威夷是太平洋深处的一个岛，那里气候宜人，是旅游度假的圣地，除了景色诱人之外，还有一个主要原因就是冬暖夏凉。