比热容（Specific Heat Capacity），用符号$$\mathrm{c}$$表示，又称比热容量，简称比热（specific heat），是单位质量物质的热容量，即单位质量物体改变单位温度时吸收或放出的热量。

利用比热容的概念可以类推出表示1mol物质升高1K所需的热量的摩尔热容。而在等压条件下的摩尔热容$$\mathrm{Cp}$$称为定压摩尔热容。在等容条件下的摩尔热容Cv称为定容摩尔热容。通常将定压摩尔热容与温度的关系，关联成多项式。

概念

比热容是热力学中常用的一个物理量，表示物质提高温度所需热量的能力，而不是吸收或者散热能力。它指单位质量的某种 物质升高 (或下降) 单位温度所吸收 (或放出) 的热量。其国际单位制中的单位是焦耳每千克开尔文 $\left[\mathrm{kg}^{-1} \mathrm{~K}^{-1}\right]$ ，即令 $1 \mathrm{~kg}$ 的物 质的温度上升1开尔文所需的热量。根据此定理，最基本便可得出以下公式: $$c=\frac{Q}{m\left(\Delta_T\right)}$$ 物质的比热容越大，相同质量和温升时，需要更多热能。以水和油为例，水和油的比热容分别约为 $4200 \mathrm{Jkg}^{-1} \mathrm{~K}^{-1}$ 和2000 $\mathrm{Jkg}^{-1} \mathrm{~K}^{-1}$ ，即把相同质量的水加热的热能比油多出约一倍。若以相同的热能分别把相同质量的水和油加热的话，油的温升将比 水的温升大。 卡诺定理指出，可逆循环的效率只与高温热源和低温热源的温度有关，而与工作物质（工质）或工作路径等其它因素无关。 热力学温度又被称为绝对温度，是热力学和统计物理中的重要参数之一。一般所说的绝对零度便是对应-273.15摄氏度。

一定质量的物质，在温度升高时，所吸收的热量与该物质的质量和升高的温度乘积之比，称作这种物质的比热容 (比热)， 用符号c表示。其国际单位制中的单位是焦耳每干克开尔文[J/(kg.K)]或焦耳每干克每摄氏度 $\left.\left[\mathrm{J} / \mathrm{kg} \cdot{ }^{\circ} \mathrm{C}\right)\right]$ 。J是指焦耳， $K$ 是指热力学 温标，即令1千克的物质的温度上升（或下降）1开尔文所需的能量。根据此定理，便可得出以下公式: $$c=\frac{Q}{m\left(\Delta_T\right)}$$ $Q$ 为吸收（或放出) 的热量； $m$ 是物体的质量， $\Delta T$ 是吸热 (或放热) 后温度的变化量， 初中的教材里把 $\Delta T$ 写成 $\Delta \mathrm{t}$ ，其实这是 不规范的（我们生活中常用 $C$ C作为温度的单位，很少用 $K$ ，而且 $\Delta T=\Delta t$ ，因此中学阶段都用 $\Delta t$ ，但国际或更高等的科学领域仍用 $\Delta \mathrm{T})$ 。 物质的比热容与所进行的过程有关。在工程应用上常用的有定压比热容Cp、定容比热容Cv和饱和状态比热容三种。 定压比热容 $\mathrm{Cp}$ : 是单位质量的物质在压力不变的条件下，温度升高或下降 $1^{\circ} \mathrm{C}$ 或 $1 K$ 所吸收或放出的能量。 定容比热容Cv: 是单位质量的物质在容积 (体积) 不变的条件下，温度升高或下降 $1^{\circ} \mathrm{C}$ 或1K吸收或放出的能量。 饱和状态比热容: 是单位质量的物质在某饱和状态时，温度升高或下降 $1^{\circ} C$ 或 $1 K$ 所吸收或放出的热量。

比热容的单位是复合单位。 在国际单位制中，能量、功、热量的主单位统一为焦耳，温度的主单位是开尔文，因此比热容的国际单位为 $\mathrm{J} \cdot \mathrm{kg}^{-1} \cdot \mathrm{K}{ }^{-1}$ ， 读作“焦[耳]每千克开[尔文]”。国际单位或为 $\mathrm{J} /\left(\mathrm{kg} \cdot{ }^{\circ} \mathrm{C}\right)$ ，读作“焦[耳]每千克摄氏度（[]内的字可以省略）。

常用单位

比热容的单位是复合单位。 在国际单位制中，能量、功、热量的主单位统一为焦耳，温度的主单位是开尔文，因此比热容的国际单位为 $\mathrm{J} \cdot \mathrm{kg}^{-1} \cdot \mathrm{K}{ }^{-1}$ ， 读作“焦[耳]每千克开[尔文]”。国际单位或为 $\mathrm{J} /\left(\mathrm{kg} \cdot{ }^{\circ} \mathrm{C}\right)$ ，读作“焦[耳]每千克摄氏度（[]内的字可以省略）。 常用单位： $\mathrm{J} /\left(\mathrm{kg} \cdot{ }^{\circ} \mathrm{C}\right)$ 、 $\mathrm{J} /\left(\mathrm{g} \cdot{ }^{\circ} \mathrm{C}\right) 、 \mathrm{~kJ} /\left(\mathrm{kg} \cdot{ }^{\circ} \mathrm{C}\right)$ 、 $\mathrm{cal} /\left(\mathrm{kg} \cdot{ }^{\circ} \mathrm{C}\right) 、 \mathrm{kcal} /\left(\mathrm{kg} \cdot{ }^{\circ} \mathrm{C}\right)$ 等。注意摄氏度和开尔文仅在温标表示 上有所区别，在表示温差的量值意义上等价，因此这些单位中的 ${ }^{\circ} C$ 和K可以任意互相替换。例如“焦每干克摄氏度”和“焦每干克开” 是等价的。

设有一质量为 $m$ 的物体，在某一过程中吸收 (或放出) 热量 $\Delta Q$ 时，温度升高（或降低) $\Delta T$ ，则 $\Delta Q / \Delta T$ 称为物体在此过程中 的热容量（简称热容），用C表示，即 $$C=\frac{\Delta Q}{\Delta T}$$ 用热容除以质量，即得比热容 $$c=\frac{C}{m}=\frac{\Delta Q}{m \cdot \Delta T}$$ 对于微小过程的热容和比热容，分别有 $$\begin{gathered}c=\frac{d Q}{d T} \\c=\frac{1}{m} \cdot \frac{d Q}{d T}\end{gathered}$$ 因此，在物体温度由T1变化到T2的有限过程中，吸收 (或放出) 的热量 $$Q=\int_{T 1}^{T 2} c d T=m \int_{T 1}^{T 2} c d T$$ 一般情况下，热容与比热容均为温度的函数，但在温度变化范围不太大时，可近似地看为常量。于是有 $$Q=c m \cdot \int_{T 1}^{T 2} d T=c m \cdot[T]_{T 1}^{T 2}=\mathrm{cm} \cdot(T 2-T 1)$$ 如令温度改变量 $$\Delta T=T 2-T 1$$ 则有: $$\begin{gathered}\Delta T=T 2-T 1 \\Q=c m \Delta T\end{gathered}$$ 这是中学中用比热容来计算热量的基本公式。

在英文中，比热容被称为: Specific Heat Capacity (SHC)。 用比热容计算热能的公式为: 能量 $=$ 质量 $\times$ 比热 $\times$ 温度变化 可简写为: Energy $=S H C \times M a s s \times T e m p ~ C h ，$ $$Q=c m \Delta T$$ 与比热相关的热量计算公式： $Q=c m \Delta T$ ，即 $Q$ 吸 (放) $=c m$ ( $T$ 初- $T$ 末)，其中c为比热， $m$ 为质量， $Q$ 为能量热量。吸热时为 $Q=c m \Delta T$ 升（用实际升高温度减物体初温），放热时为 $Q=c m \Delta T$ 降（用实际初温减降后温度）。 或者 $Q=c m \Delta T=c m （ T$ 末- $T$ 初 ）， $Q > 0$ 时为吸热， $Q < 0$ 时为放热。 比热容的计算公式一般为 $$\begin{aligned}c & =\frac{Q}{m\left(t-t_0\right)} \\Q_{\text {吸 }} & =c m(t-t o) \\Q_{\text {放 }} & =c m(t o-t)\end{aligned}$$ c表示比热容 $\mathrm{m}$ 表示物体的质量 $t_0$ 表示物体的初温 t表示物体的末温 $\left(\Delta t:\right.$ 物体变化温度，即 $\left.t-t_0\right)$ 这是用来计算物体温度升高时的公式。若物体降低时，则是用物体的初温度减去末温度。 比热容的计算公式也写作 $$c=\frac{Q}{m\left(\Delta_T\right)}$$

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·℃））

不同压力，不同温度下的液态水的定压比热容

$$\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|}\hline {\begin{array}{c}\text { 压力 }\times 10^5 \mathrm{P} \\\end{array}} & {\text { 温度(摄氏度)}} \\ \hline a & 0^\circ C & 20^\circ C & 50^\circ C & 100^\circ C & 150^\circ C & 200^\circ C & 250^\circ C & 300^\circ C & 350^\circ C \\\hline 1 & 4.217 & 4.182 & 4.181 & & & & & & \\\hline 5 & 4.215 & 4.181 & 4.180 & 4.215 & 4.310 & & & & \\\hline 10 & 4.212 & 4.179 & 4.179 & 4.214 & 4.308 & & & & \\\hline 50 & 4.191 & 4.166 & 4.170 & 4.205 & 4.296 & 4.477 & 4.855 & 3.299 & \\\hline 100 & 4.165 & 4.151 & 4.158 & 4.194 & 4.281 & 4.450 & 4.791 & 5.703 & 4.042 \\\hline 150 & 4.141 & 4.137 & 4.148 & 4.183 & 4.251 & 4.425 & 4.735 & 5.495 & 8.863 \\\hline 200 & 4.117 & 4.123 & 4.137 & 4.173 & 4.252 & 4.402 & 4.685 & 5.332 & 8.103 \\\hline 250 & 4.095 & \text { 4.109 } & 4.127 & 4.163 & 4.239 & 4.379 & 4.639 & 5.201 & 7.017 \\\hline 300 & 4.073 & 4.097 & 4.117 & 4.153 & 4.226 & 4.358 & 4.598 & 5.091 & 6.451 \\\hline\end{array}$$

单位质量的某种物质，温度降低1度放出的热量，与它温度升高一度吸收的热量相等，数值上也等于它的比热容。

$$\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|}\hline \text { 物质 } & \text { 化学符号 } & \text { 模型 } & \text { 状态 } & \begin{array}{r}\text { 比热容量 }(\text { 基 } \\\text { 本) } \mathrm{J} /\left(\mathrm{kg} \cdot{ }^{\circ} \mathrm{C}\right)\end{array} & \text { 比热容量 }\left(25^{\circ} \mathrm{C}\right) \mathrm{J} /(\mathrm{kg} \cdot \mathrm{K}) \\\hline \text { 氢 } & \text { H } & 2 & \text { 气 } & 14000 & 14300 \\\hline \text { 氦 } & \mathrm{He} & 1 & \text { 气 } & 5190 & 5193.2 \\\hline \text { 氨 } & \mathrm{NH}_3 & 4 & \text { 气 } & 2055 & 2050 \\\hline \text { 氝 } & \mathrm{Ne} & 1 & \text { 气 } & 1030 & 1030.1 \\\hline \text { 锂 } & \mathrm{Li} & 1 & \text { 固 } & 3580 & 3582 \\\hline \text { 乙醇 } & \mathrm{C}_2 \mathrm{H}_5 \mathrm{OH} & 9 & \text { 液 } & 2460 & 2440 \\\hline \text { 汽油 } & \text { 混 } & \text { 混 } & \text { 液 } & 2200 & 2220 \\\hline \text { 石蜡 } & \mathrm{CnH}_\mathrm{2n+2} & \text { 62至122 } & \text { 固 } & 2200 & 2500 \\\hline \text { 甲烷 } & \mathrm{CH}_4 & 5 & \text { 气 } & 2160 & 2156 \\\hline \text { 油 } & \text { 混 } & \text { 混 } & \text { 液 } & 2000 & 2000 \\\hline \text { 软木塞 } & \text { 混 } & \text { 混 } & \text { 固 } & 2000 & 2000 \\\hline \text { 乙烷 } & \mathrm{C}_2 \mathrm{H}_6 & 8 & \text { 气 } & 1730 & 1729 \\\hline \text { 尼龙 } & \text { 混 } & \text { 混 } & \text { 固 } & 1700 & 1720 \\\hline \text { 乙炔 } & \mathrm{C}_2 \mathrm{H}_2 & 4 & \text { 气 } & 1500 & 1511 \\\hline \text { 聚苯乙烯 } & \mathrm{CH}_2 & 3 & \text { 固 } & 1300 & 1300 \\\hline \text { 硫化氢 } & \mathrm{H}_2 \mathrm{~S} & 3 & \text { 气 } & 1100 & 1105 \\\hline \text { 氮 } & \text { N } & 2 & \text { 气 } & 1040 & 1042 \\\hline \text { 空气 (室温) } & \text { 混 } & \text { 混 } & \text { 气 } & 1030 & 1012 \\\hline \text { 空气 (海平面、干燥、 } 0^{\circ} \mathrm{C} \text { ) } & \text { 混 } & \text { 混 } & \text { 气 } & 1005 & 1035 \\\hline \text { 氧 } & 0 & 2 & \text { 气 } & 920 & 918 \\\hline \text { 二氧化碳 } & \mathrm{CO}_2 & 3 & \text { 气 } & 840 & 839 \\\hline \text { 一氧化碳 } & \text { co } & 2 & \text { 气 } & 1040 & 1042 \\\hline \text { 铝 } & \text { Al } & 1 & \text { 固 } & 900 & 897 \\\hline \text { 石绵 } & \text { 混 } & \text { 混 } & \text { 固 } & 840 & 847 \\\hline \text { 陶瓷 } & \text { 混 } & \text { 混 } & \text { 固 } & 840 & 837 \\\hline \text { 愾 } & \text { F } & 2 & \text { 气 } & 820 & 823.9 \\\hline \text { 砖 } & \text { 混 } & \text { 混 } & \text { 固 } & 750 & 750 \\\hline \text { 石黑 } & \text { c } & 1 & \text { 固 } & 720 & 710 \\\hline \text { 四氣甲烷 } & \mathrm{CF}_4 & 5 & \text { 气 } & 660 & 659.1 \\\hline \text { 二氧化硫 } & \mathrm{SO}_2 & 3 & \text { 气 } & 600 & 620 \\\hline \text { 玻璃 } & \text { 混 } & \text { 混 } & \text { 固 } & 600 & 840 \\\hline \text { 氯 } & \mathrm{Cl}_2 & 2 & \text { 气 } & 520 & 520 \\\hline \text { 钻石 } & \text { c } & 1 & \text { 固 } & 502 & 509.1 \\\hline \text { 钢 } & \text { 混 } & \text { 混 } & \text { 固 } & 460 & 450 \\\hline \text { 铁 } & \mathrm{Fe} & 1 & \text { 固 } & 460 & 444 \\\hline \text { 黄铜 } & \mathrm{Cu}, \mathrm{Zn} & \text { 混 } & \text { 固 } & 380 & 377 \\\hline \text { 铜 } & \mathrm{Cu} & 1 & \text { 固 } & 385 & 386 \\\hline \text { 银 } & \mathrm{Ag} & 1 & \text { 固 } & 235 & 233 \\hline \text { 汖 } & \mathrm{Hg} & 1 & \text { 液 } & 139 & 140 \\\hline \text { 铂 } & \mathrm{Pt} & 1 & \text { 固 } & 135 & 135 \\\hline \text { 金 } & \mathrm{Au} & 1 & \text { 固 } & 129 & 126 \\\hline \text { 铅 } & \mathrm{Pb} & 1 & \text { 固 } & 125 & 128 \\\hline \text { 水蒸气 (水) } & \mathrm{H}_2 \mathrm{O} & 3 & \text { 气 } & 1850 & 1850 \\\hline \text { 水 } & \mathrm{H}_2 \mathrm{O} & 3 & \text { 液 } & 4200 & 4186 \\\hline \text { 冰 (固态水) } & \mathrm{H}_2 \mathrm{O} & 3 & \text { 固 } & 2100 & 2050\left(-10^{\circ} \mathrm{C}\right) \\\hline\end{array}$$

理论上说，常见液体和固体物质中，水的比热容最大 对上表中数值的解释： ⑴比热此表中单位为 kJ/(kg·℃）/ J/(kg·℃），两单位为千进制1kJ/(kg·℃）/=1×10³J/(kg·℃） ⑵水的比热较大，金属的比热更小一些 ⑶c铝 > c钢 > c铁 > c铅

补充说明：

1.不同的物质有不同的比热容，比热容是物质的一种特性，因此，可以用比热的不同来（粗略地）鉴别不同的物质（注意有部分物质比热相当接近）。

2.同一物质的比热一般不随质量、形状的变化而变化。如一杯水与一桶水，它们的比热相同，即比热容为强度性质。

3.对同一物质，比热值与物态有关，同一物质在同一状态下的比热是一定的（忽略温度对比热的影响），但在不同的状态时，比热是不相同的。例如水的比热与冰的比热不同。

4.在温度改变时，比热容也有很小的变化，但一般情况下可以忽略。比热容表中所给的比热数值是这些物质在常温下的平均值。

5.气体的比热容和气体的热膨胀有密切关系，在体积恒定与压强恒定时不同，故有定容比热容和定压比热容两个概念。但对固体和液体，二者差别很小，一般就不再加以区分。

常见气体的比热容

（单位：kJ/(kg·K）） Cp　 Cv 氧气: 0.909　0.649 氢气: 14.05　9.934 水蒸气: 1.842　1.381 氮气: 1.038　0.741