比热与热导率：差异与比较

比热是指任何物质的一单位温度升高1℃所需要的热能总量。

另一方面，导热性是给定材料通过其传递或传导热能的能力。

关键精华

1. 比热衡量材料储存热能的能力，而热导率描述材料传导热量的能力。
2. 具有高比热的物质可以吸收更多的热量而不会经历明显的温度变化，而具有高导热性的材料可以快速传递热量。
3. 不同的应用需要不同的比热和热导率组合，具体取决于绝缘、热交换和温度稳定性等因素。

比热与热导率

比热是将单位质量的物质的温度升高 XNUMX 摄氏度或开尔文所需的热能。 热导率是材料导热的能力，是衡量热量从一个点传递到另一个点的速度的量度。

比热以每克每摄氏度的卡路里或焦耳为单位测量。有时， 比 物质在特定温度下的比热容与参考物质在参考温度下的比热容之比也称为比热。 比热的计算公式为：

c = ΔQmΔT

哪里

c 指物质的比热

ΔQ是指物质获得或损失的热量，

m 指物质的质量，并且

ΔT是指物质的温度变化。

热传导是传热的三个过程之一——对流、 传导, 和辐射。 它的单位是瓦特每米开尔文。 热导率取决于一些因素，例如温度、水分含量和材料的密度。

K =（QL）/（AΔT）

哪里

K 指导热系数（W/mK），

Q 指通过材料传递的热量（焦耳/秒或瓦特），

L 指两个等温平面之间的距离，

A 指表面积（平方米），和

ΔT指温差（开尔文）。

对比表

比较参数	比热	导热系数
定义	比热是指任何物质的一个单位，其温度升高1℃所需要的热能总量。	热导率是指给定材料在其上传递热能的能力。
图形符号	比热表示为 cp or s.	热导率表示为 K.
Units	比热以每克每摄氏度的卡路里或焦耳数或开尔文 (J/(kg K) 或 J/(kg °C)) 为单位测量。	导热系数的单位是瓦特每米开尔文 (W/(m⋅K))。
公式	c = ΔQmΔT	K =（QL）/（AΔT）
影响因素	比热取决于物质的类型和相。	热导率主要取决于温度和传热方向。
一些化合物的实验值	水的比热为每千克每摄氏度 4,186 焦耳，而木材的比热为每千克每摄氏度 1,700 焦耳。	0°C 时水的导热系数为 0.5610 W/(m·K)，而木材的导热系数为 0.12–0.04 W/(m·k)。
应用领域	具有低比热容的物质用于炊具，如水壶和煎锅。	高导热率材料用于散热器应用，而低导热率材料用作热绝缘体。

什么是比热？

比热也被称为 质量热容. 它也可以指物质在任何给定温度下的比热容与参考物质在参考温度下的比热容之比。

已经证明物质的比热允许计算化合物的原子量。

比热 价值观 总是取决于物质的相和性质，它们是根据经验测量的，可供参考。

比热容低的物质用于水壶、锅、煎锅等炊具； 这是因为当施加少量热量时，这些物质会很快被加热。

比热也用于手柄（炊具和水壶手柄）、绝缘体和烤箱盖的构造； 因为即使在高温暴露后也只能观察到很小的温度变化。

什么是热导率？

导热性是通过给定物质内的分子搅动而产生的。 也就是说，热能由于分子的随机运动而被传输。

铝、铜、银等材料导热系数高，导热性好。

木材、氧化铝、聚氨酯和聚苯乙烯等材料的导热系数较低。

这种材料是热绝缘体。

当物质从一相变为另一相时，物质的热导率会发生变化。 例如，当冰融化成水时，其导热系数会发生变化。

比热和热导率之间的主要区别

1. 比热是指保留在系统中的热量，而热导率是指系统内部或不同系统之间的热传递。
2. 导热系数用符号“k”表示，但也可以用“λ'和'κ'. 比热表示为 c or s.
3. 比热取决于所研究材料的类型和相，而热导率取决于材料的温度、水分含量和密度。
4. 比热是使用质量、温度变化以及物质获得或损失的热量来测量的。 热导率是使用温差、通过材料传递的热量、平面之间的距离和表面积来测量的。
5. 比热是化合物单位保持一定量热能的能力。 热导率是物质传递热能的潜力。

参考资料

1. https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.4.2029
2. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.3253100

最后更新时间：11 年 2023 月 XNUMX 日