熱傳導、比熱容、水（液態）的比熱容

熱傳導

• 熱能從高溫向低溫部分轉移的過程
• 一個分子向另一個分子傳遞振動能的結果
• 熱傳導定律

描述了熱量在介質中的傳導規律，也稱為傅立葉定律

• 以兩種形式表述：

1. 微分形式：關注於局部的能量傳導率
2. 積分形式：關注於流入和流出整體一部分介質的能量

• 各種材料的熱傳導性能不同

傳導性能好

1. 如金屬（銀＞銅＞金＞鋁）
2. 包括了自由電子的移動，所以傳熱速度快
3. 可以做熱交換器材

傳導性能不好：如石棉，可以做熱絕緣材料

比熱容

• 英語：specific heat capacity，符號c

1. 比熱容的符號是c，必須為小寫
2. 大寫C則為熱容的符號

• 簡稱比熱，亦稱比熱容量
• 是熱力學中常用的一個物理量

1. 表示物體吸熱或散熱能力
2. 指某物質加熱所需的熱能

• 單位質量的某種物質升高或下降單位溫度所吸收或放出的熱量

質量相同的不同物質，上升到相同溫度所需的熱量不同

• 比熱容越大，物體的吸熱或散熱能力越強
• 比熱容越大，該物質便需要更多熱能來加熱
• 在標準大氣壓下，將1克水升高1攝氏度所需的熱量定義為1卡路里
• 物質的質量多寡，都不會改變它的比熱容
• 熱容/熱容量（heat capacity）

1. 一定量的物質在一定條件下，溫度升高1度所需吸收的熱量
2. 熱容和比熱容是相關的
3. 某物質增加一攝氏度所需要的熱量

一杯水的熱容，就比兩杯水的少，但熱容比不變

水（液態）的比熱容

• 水（液態）的比熱容約4200
• 比其它液體較高
• 同樣受到熱或冷卻的情況下，水的比熱因為比較大所以溫度變化較小
• 水是一個較好的冷卻劑（散熱功能）

1. CPU產生的熱量傳輸到水中，通過水泵將內能增加的水帶走，組成水冷系統
2. 汽車及工廠的引擎與馬達等，都利用水來做為冷卻系統的冷卻液

• 水是比較好的保溫劑：大部分的保暖袋都用水的