Уде́льная теплоёмкость — это отношение теплоёмкости к массе, теплоёмкость единичной массы вещества (разная для различных веществ); физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать единичной массе данного вещества для того, чтобы его температура изменилась на единицуДля неоднородного (по химическому составу) образца удельная теплоёмкость является дифференциальной характеристикой , меняющейся от точки к точке. Зависит она в принципе и от температуры (хотя во многих случаях изменяется достаточно слабо при достаточно больших изменениях температуры), при этом строго говоря определяется — вслед за теплоёмкостью — как дифференциальная величина и по температурной оси, то есть, строго говоря, следует рассматривать изменение температуры в определении удельной теплоёмкости не на один градус (тем более не на какую-то более крупную единицу температуры), а на малое с соответствующим количеством переданной теплоты ..
В Международной системе единиц (СИ) удельная теплоёмкость измеряется в джоулях на килограмм на кельвин, Дж/(кг·К)Кельвины (К) здесь можно заменять на градусы Цельсия (°C), поскольку эти температурные шкалы (абсолютная и шкала Цельсия) отличаются друг от друга лишь начальной точкой, но не величиной единицы измерения.. Иногда используются и внесистемные единицы: калория/(кг·°C) и т. д.
Удельная теплоёмкость обычно обозначается буквами или , часто с индексами.
На значение удельной теплоёмкости влияет температура вещества и другие термодинамические параметры. К примеру, измерение удельной теплоёмкости воды даст разные результаты при 20 °C и 60 °C. Кроме того, удельная теплоёмкость зависит от того, каким образом позволено изменяться термодинамическим параметрам вещества (давлению, объёму и т. д.); например, удельная теплоёмкость при постоянном давлении () и при постоянном объёме (), вообще говоря, различны.
Формула расчёта удельной теплоёмкости:
где — удельная теплоёмкость (от — ёмкость, вместимость), — количество теплоты, полученное веществом при нагреве (или выделившееся при охлаждении), — масса нагреваемого (охлаждающегося) вещества, — разность конечной и начальной температур вещества.
Удельная теплоёмкость зависит от температуры, поэтому более корректной является следующая формула с малыми (формально бесконечно малыми) и :
Значения удельной теплоёмкости некоторых веществ Приведены значения удельной теплоёмкости при постоянном давлении (). + Стандартные значения удельной теплоёмкости Вещество Агрегатное состояние Удельная теплоёмкость, кДж/(кг·K) Водород газ 14,304 Аммиак газ 4,359—5,475 Гелий газ 5,193 Вода (300 К, 27 °C) жидкость 4,1806 Литий твёрдое тело 3,582 Этанол жидкость 2,438 Лёд (273 К, 0 °C) твёрдое тело 2,11 Водяной пар (373 К, 100 °C) газ 2,0784 Нефтяные масла жидкость 1,670—2,010 Бериллий твёрдое тело 1,825 Азот газ 1,040 Воздух (100 % влажность) газ 1,030 Воздух (сухой, 300 К, 27 °C) газ 1,007 Кислород (O2) газ 0,918 Алюминий твёрдое тело 0,897 Графит твёрдое тело 0,709 Стекло кварцевое твёрдое тело 0,703 Чугун твёрдое тело 0,554 Алмаз твёрдое тело 0,502 Сталь твёрдое тело 0,468 Железо твёрдое тело 0,449 Медь твёрдое тело 0,385 Латунь твёрдое тело 0,920 0,377 Молибден твёрдое тело 0,251 Олово (белое) твёрдое тело 0,227 Ртуть жидкость 0,140 Вольфрам твёрдое тело 0,132 Свинец твёрдое тело 0,130 Золото твёрдое тело 0,129 Значения приведены для стандартных условий (, ), если это не оговорено особо.
+ Значения удельной теплоёмкости для некоторых строительных материалов Вещество Удельная теплоёмкостькДж/(кг·K) Древесина 1,700 Гипс 1,090 Асфальт 0,920 Талькохлорит 0,980 Бетон 0,880 Мрамор, слюда 0,880 Стекло оконное 0,840 Кирпич керамический красный 0,840—0,880Плотность и удельная теплоемкость кирпича: таблица значений . Кирпич силикатный 0,750—0,840 Песок 0,835 Почва 0,800 Гранит 0,790 Стекло кронглас 0,670 Стекло флинт 0,503 Сталь 0,470
См. также Теплоёмкость Объёмная теплоёмкость Молярная теплоёмкость Теплоёмкость идеального газа
Примечания
Литература Таблицы физических величин. Справочник, под ред. И. К. Кикоина, М., 1976. Сивухин Д. В. Общий курс физики. — Т. II. Термодинамика и молекулярная физика.
Категория:Термодинамика Категория:Физические величины Категория:Теплоёмкость