固体物理-固体比热容..共34页

固体物理-固体比热容

离子比热容
离子比热容是由于固体中离子的振动和移动而引起的热容。它是离子质量和离子间相互作用力的函数，与温度密切相关。
离子比热容的大小取决于离子的振动频率和扩散系数，不同的离子化合物具有不同的离子比热容。
在低温下，离子比热容通常表现为线性温度依赖性，而在高温下则表现出更复杂的非线性行为。
磁性比热容
环境污染物治理
在环境污染物治理中，某些具有特定比热容的吸附剂可以用于吸附和去除环境中的有害物质，如重金属离子和有机污染物等。
05
固体比热容的研究前景
新材料的比热容研究
新材料比热容研究
随着科技的发展，新型材料不断涌现，研究这些材料的比热容对于理解其热学性质和潜在应用具有重要意义。例如，新型高温超导材料、纳米材料和二维材料的比热容研究，有助于发现新的物理现象和潜在应用。
要点二
高温高压下的比热容测量技术
高温高压下的比热容测量需要高精度的实验技术和设备。例如，激光加热技术、闪光量热计和高压装置的结合使用，可以在极端条件下对材料的比热容进行测量。
比热容与微观结构的关系研究
比热容与微观结构的关系
固体材料的比热容与其微观结构密切相关。通过对比热容的研究，可以深入了解材料的微观结构和动力学性质。
02
固体比热容的分类
晶格振动比热容
晶格振动比热容是由于固体晶格结构的振动而引起的热容。它是固体中原子或分子的振动幅度和频率的函数，与温度密切相关。
晶格振动比热容的大小取决于晶体的对称性和周期性，不同的晶体结构具有不同的晶格振动比热容。
高温下则表现为更复杂的非线性行为。
比热容随物质种类的变化
总结词
不同物质具有不同的比热容
VS

初中物理《比热容》(共21张)26 PPT课件图文

t02

Q2 c2m2
t

3.696104 J 0.46103J /(kgC)01kg
59C
862C
【课堂小结】
课堂检测】
• 1．下列事实中，最能说明物质吸收的热量跟物质种类有关的是( D )
• A．体积相同的两杯水温度都升高10℃，它们吸收的热量相同
• B．质量相等的两块钢温度分别升高5℃和10℃，它们吸收的热量不相同
1、不要做刺猬，能不与人结仇就不与人结仇，谁也不跟谁一辈子，有些事情没必要记在心上。 2、相遇总是猝不及防，而离别多是蓄谋已久，总有一些人会慢慢淡出你的生活，你要学会接受而不是怀念。 3、其实每个人都很清楚自己想要什么，但并不是谁都有勇气表达出来。渐渐才知道，心口如一，是一种何等的强大! 4、有些路看起来很近，可是走下去却很远的，缺少耐心的人永远走不到头。人生，一半是现实，一半是梦想。 5、你心里最崇拜谁，不必变成那个人，而是用那个人的精神和方法，去变成你自己。 6、过去的事情就让它过去，一定要放下。学会狠心，学会独立，学会微笑，学会丢弃不值得的感情。 7、成功不是让周围的人都羡慕你，称赞你，而是让周围的人都需要你，离不开你。 8、生活本来很不易，不必事事渴求别人的理解和认同，静静的过自己的生活。心若不动，风又奈何。你若不伤，岁月无恙。 9、命运要你成长的时候，总会安排一些让你不顺心的人或事刺激你。 10、你迷茫的原因往往只有一个，那就是在本该拼命去努力的年纪，想得太多，做得太少。 11、有一些人的出现，就是来给我们开眼的。所以，你一定要禁得起假话，受得住敷衍，忍得住欺骗，忘得了承诺，放得下一切。 12、不要像个落难者，告诉别人你的不幸。逢人只说三分话，不可全抛一片心。 13、人生的路，靠的是自己一步步去走，真正能保护你的，是你自己的选择。而真正能伤害你的，也是一样，自己的选择。 14、不要那么敏感，也不要那么心软，太敏感和太心软的人，肯定过得不快乐，别人随便的一句话，你都要胡思乱想一整天。 15、不要轻易去依赖一个人，它会成为你的习惯，当分别来临，你失去的不是某个人，而是你精神的支柱;无论何时何地，都要学会独立行走，它会让你走得更坦然些。

第三节比热容精品PPT课件

三、物质的比热容
初三物理组
思考： 1.烧水时，用相同的加热器烧开一壶水和
烧开半壶水，所需时间相同吗？（初始温度相同）需要的热量相同吗？为什么？
2.用相同的加热器把同一壶水烧到50 ℃和 100 ℃ ，所需时间相同吗？（初温相同）
3.用相同的加热器把相同质量的水和沙子都烧到30 ℃，所需时间相同吗？（初温相同）
给你规格相同的电加热器和两个完全相同的酒精灯，选择谁来加热？
相同的加热方法是指：相同的电加热器或相同火焰大小的酒精灯
需要的测量工具：天平、手表（计时器）、温度计
将“吸收的热量”转换成“加热时间”，加热时间长的吸收热量多。设计表格：包含物理量、字母和单位
方案一：质量相等的水和沙子吸收相同的热量比较升高的温度。
练一练：
1.下列物质的比热容发生改变的是（ B ）
A、一杯水倒掉半杯
B、水凝固成冰
C、0℃的水变成4 ℃的水 D、将铁块锉成铁球
2、下列说法正确的是（ D ）
A、物体温度越高，比热容越大
B、物体的质量越大，比热容越小
C、物体吸收的热量越多，比热容越大
D、物质的比热容跟物体的质量大小，温度变化的多少以及物体吸收热量的多少都无关。
热传递改变内能的实质: 内能的转移热传递的条件: 存在温度差
热量：物理学中，把物体在热传递过程中转移能量的多少叫做热量，用符号Q表示，单位焦耳（J）。
热量不能说“具有”“含有”“增加”“减少”“多”“少”，只能用“吸收”、“放出”来表示
讨论：
• 物体放出热量，关于温度、状态、内能的
描述，正确的是：
谁的温度升高的快？怎样比较温度升高的快慢？
晚上呢？
探究物质吸热升温的属性怎样比较沙子和水温度升高的快慢呢？你有哪些方案？

固体物理-固体热容

德拜模型的不足
T 3 ΘD e x x 4 ∂E T CV = = 3R 3( ) ∫ dx x 2 0 (e − 1) ∂T V ΘD
只考虑了波长较长的声频支。只考虑了波长较长的声频支。德拜温度是和温度无关的常实际上，不是这样。数。实际上，不是这样。
爱因斯坦量子热容理论量子热容理论：量子热容理论：德拜量子热容理论
经典理论--杜隆柏蒂定律经典理论杜隆· 杜隆理论假设：将固体中的原子看成是彼此孤立地做热振动，并认为原子振动的能量是连续的。根据经典统计力学的能量均分定理，每一个简谐振动的平均能量是kT。
金属原子既有动能，又有位能，两者不断的相互转换，且平均动能与平均位能统计的相等。与温度无关 1摩尔金属的总能量E为3RT, 金属的Cv=3R
03_08_晶体热容的量子理论 —— 晶格振动与晶体的热学性质
在热力学中，在热力学中，热容反映固体中原子热振动能量状态改变时需要的能量，是固体的内能对温度求导。改变时需要的能量，是固体的内能对温度求导。 ∂E CV = ( )V ∂T E------固体的平均内能（晶格热振动）晶格热容，增加晶格热振动）晶格热容，离子的振动能量固体的热容（电子的热运动）电子热容，增电子的热运动）电子热容，加自由电子的动能。加自由电子的动能。
—— 与杜隆 — 珀蒂定律相符
低温时，爱因斯坦热容公式会如何变化？低温时，爱因斯坦热容公式会如何变化？
晶体热容温度较低时
实验测得结果
hω0 2 CV = 3NkB ( ) e —— 按温度的指数形式降低 kBT
−
hω0 kBT
低温时不符合！低温时不符合！ Why?
爱因斯坦量子热容理论

固体物理-固体热容

03_08_晶体热容的量子理论 —— 晶格振动与晶体的热学性质
在热力学中，在热力学中，热容反映固体中原子热振动能量状态改变时需要的能量，是固体的内能对温度求导。改变时需要的能量，是固体的内能对温度求导。 ∂E CV = ( )V ∂T E------固体的平均内能（晶格热振动）晶格热容，增加晶格热振动）晶格热容，离子的振动能量固体的热容（电子的热运动）电子热容，增电子的热运动）电子热容，加自由电子的动能。加自由电子的动能。
晶体热容
hω0 CV = 3NkB fB ( ) kBT
hω0 hω0 2 ehω0 / kBT fB ( ) =( ) hω0 / kBT kBT kBT (e −1)2
—— 爱因斯坦热容函数爱因斯坦特征温度
hω0 θE = kB
CV = 3NkB (
—— 大多数固体
θE
T
)
2
e
θE /T /T
• 定压热容 • 定容热容 • 定压摩尔热容和定容摩尔热容的关系：
Cp − Cv =
α v2 v m T
K
dV α v , 体膨胀系数， α v = , K −1 ; VdT dV K , 压缩系数， K = − ,m2 / N; Vdp V m , 摩尔体积， m 3 / mol ; K T , 物体的热力学温度，
调查结果
强调科普性的东西强调固体物理的应用倾向的专题：超导体和半导体；生物材料；纳米材料；磁性材料；记忆合金；热电材料；石墨烯（碳纳米管）；隐形材料；光电材料；液晶材料爱因斯坦相对论，宇宙大爆炸，时空，黑洞
计算机在材料上的应用；碳纤维；萤光材料；耐高温冲击陶瓷；固体穿透材料；晶体物理的基础；晶体学中的惯习现象；通信、电子材料原理 (电子材料及技术）轻合金材料及精密成型；军事和国防材料（黑体、灰体、白体）等等

初中物理教科版比热容精品PPT课件

3、实验设计：
数据记录表
时间／min
０１２３４５６７８９ 10
砂子的温度 21
／０Ｃ
水的温度／ 21
０Ｃ
34 42 48 55 27 32 37 40 45 51 55
质量相同的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度不同。
质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同。
我们把单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃所吸收（放出）的热量叫做这种物质的比热容。
单位：焦/(千克·摄氏度)
符号： J/(kg ·℃) 读做：焦耳每千克摄氏度
例如：水的比热容为4.2χ103 J /(kg•oc，) 它表示的物理含义：质__量_为__１__k_g_的__水__温__度_升__高___１_０__C_时__吸__收__的__
_热__量_是__４__._２_χ_１__０__３_J_________________。
之比为3∶1，它们升高的温度相同，则甲、乙两物
体的质量之比为（）A
• A．9∶2 B．2∶9 C．1∶2
D．2∶1
5、质量相等、初温相同的水和酒精，分别用两
个相同的加热器加热（不计热量损失），加热过
程中温度随时间的变化图线如图15-6所示，关于
C a、b两种液体的鉴别结论正确的是（）
A．a的比热大，是水
温度/℃
B．a的比热大，是酒精
ab
C．b的比热大，是水
0
时间/min
D．b的比热大，是酒精
图15-6
6、以下对“海陆风成因”解释正确的是（） A．由于海水的比热容大于干泥土的比热容，所以白天陆地上方空气温度大于海水上方空气温度，空气由海洋流向陆地，形成海风 B．由于海水的比热容大于干泥土的比热容，所以夜晚海水上方空气温度大于陆地上方空气温度，空气由海洋流向陆地，形成陆风 C．由于海水的比热容大于干泥土的比热容，所以白天陆地上方空气温度小于海水上方空气温度，空气由陆地流向海洋，形成陆风 D．由于海水的比热容大于干泥土的比热容，所以夜晚海水上方空气温度小于陆地上方空气温度，空气由海洋流向陆地，形成海风

物理九年级上册比热容(共37张PPT)

“水的比热容大〞这一特点在人们的日常生活和生产中具有重要的意义。
用水作制冷剂或作为取暖剂。
2、气候与热污染。
新疆有句谚语：
“早穿皮袄午穿纱怀抱火炉吃西瓜”
你能说出它的道理！
铝的比热容:c=0.88×103 J／(kg·℃)
比热容c
0.88×103 J／(kg·℃)
质量m 升高△t
1kg
1℃
3。单位：焦每千克摄氏度 J/(Kg·℃〕
4.水的比热容:4.2×103 J／(kg·℃) 含义:质量为1Kg的水,温度升高1 ℃所吸收的热量为4.2×103 J
有关。
质量、温度变化
3 、单位
单位: J／(kg ·℃) 读作：焦耳每千克摄氏度
4、物理意义比热容在数值上等于单位质量的某种物质在温度
升高〔或降低〕1℃时所吸收〔或放出〕的热量。
水的比热容：C水＝4.2×103 J／(kg ·℃) 表示：1千克的水在温度升高1 ℃时所吸收的热量为
4.2×103 J。
猜一猜
物体吸收热量的多少除了与物体的质量、物体升高的温度有关外,还可能与其他的什么因素有关?
不同物质,当它们质量相同、让它们升高相同的温度时，比较它们吸收的热量是否相同?
一。比热容：
1。定义：
单位质量的某种物质温度升高(降低〕1℃所吸收〔放出〕的热量，叫做这种物质的比热容。
2。表示符号：用符号 c 表示
D ．单位质量的某种物质温度升高1℃吸
收的热量越少，比热就越小
海陆风的形成
海洋为何对气候具有调节作用
想一想
Ｑ＝Ｃm·Δt
不同时刻，为什么沙子和海水的温度不同？
一、比热容 1、定义 2、单位 3、特点