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淺談熱容量
時(shí)間:2020-03-04 02:40:25 點(diǎn)擊次數(shù):265

為了減少清潔時(shí)間,我喜歡用鋁箔將烘焙用具排成一行。當(dāng)我使用鋁制蛋糕盤時(shí),比如說(shuō)要加熱食物,我注意到在將它從烤箱中取出后,襯里比鍋要涼爽得多。然而,我的鐵或玻璃烤制品的熱量是這樣的,即使我使用我女兒在小學(xué)時(shí)給我的針織烤箱手套,我也能感受到它的散發(fā)。當(dāng)我轉(zhuǎn)移食物時(shí),要小心避免不小心碰到它們,并且在我嘗試清潔它們之前允許更長(zhǎng)的冷卻間隔。關(guān)于烘焙用具的加熱和冷卻的溫度差異歸因于它們的熱容量。

所述的熱傳遞,或從一個(gè)對(duì)象被與其溫度有關(guān)。這種關(guān)系由直接比例常數(shù)指定,稱為熱容,方程式為:

(1)=Δ

表示熱量,Δ表示溫度變化。以每度的能量或每開爾文的能量來(lái)測(cè)量。例如,如果為焦耳且溫度為開爾文,則為/.?同樣有效的單位是/??或/或/??,我們可以通過(guò)直接求解來(lái)更容易地看到這種關(guān)系:

(2)=/Δ

回想一下,比熱是材料的特征,使得具有高熱值的物質(zhì)比具有低值的物質(zhì)更快地冷卻。我們可以根據(jù)比熱和質(zhì)量來(lái)定義:

(3)=

這也告訴我們,比熱是每單位質(zhì)量的熱容量或/,這就是為什么也被稱為比熱容的原因。將我們對(duì)熱容量的新定義代入等式(1)給出了:

(4)=Δ

注意,熱容量不是通常意義上的容量。如果沒(méi)有外面的手段,熱量流入物體是不受限制的,這就是為什么你必須小心不要燒掉你的食物或煮沸的水,或者把巧克力留在陽(yáng)光下。這也是火山森林火災(zāi)和熔巖如此危險(xiǎn)的原因。熱容量告訴我們提高物體溫度所需的熱量。它更像是均勻運(yùn)動(dòng)中的慣性或電阻,除了在這種情況下它是我們用來(lái)測(cè)量變化靈敏度的熱量。

熱取決于溫度,但平均而言,對(duì)于鋁,它是900/*,這意味著需要900焦耳的熱量來(lái)提高1千克的鋁開爾文。對(duì)于鐵或鋼,它是447/*,對(duì)于耐熱玻璃,它是750/*.?因此,對(duì)于設(shè)置為488.71或420度的烤箱,我的非常薄的鋁箔比較重的鋁餅盤更快地冷卻。然而,我更重的餅干鐵器和玻璃砂鍋的產(chǎn)品保留了更好的熱量,因?yàn)樗鼈儗?duì)變化的抵抗力較小,而且如果我不小心的話,我更容易燃燒自己。

水的比熱為4186/*或1/*??,非常高。這種高阻力使得水在相同溫度和相同質(zhì)量下比另一種物質(zhì)更慢地加熱。它也使得冷卻比類似物質(zhì)更慢。這就是為什么熱水瓶可以讓你保持溫暖的原因,它是你假日餡餅的水果餡中的含水量,而不是當(dāng)你咬入它時(shí)會(huì)讓你灼傷舌頭的外殼。冰是2100/*,另一個(gè)相對(duì)較高的慣性值使你的冰袋有效。

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