热容量计算器 (Q = mcΔT)
解 Q = mcΔT,求比热容、热量、质量或温度变化,并把结果与常见材料作比较。
1 °C 的温度变化等于 1 K;1 °F 为 5/9 K。1 cal = 4.184 J(热化学卡)。
未包含相变——熔化或沸腾时,还需要在此之外加上潜热。
| 材料 | c (J/(kg·K)) | 所需热量(kJ) |
|---|---|---|
| 水(液态) | 4,184 | 83.68 |
| 乙醇 | 2,376 | 47.52 |
| 冰(−10 °C) | 2,093 | 41.86 |
| 空气(定压) | 1,007 | 20.14 |
| 铝 | 897 | 17.94 |
| 混凝土 | 840 | 16.8 |
| 玻璃 | 840 | 16.8 |
| 花岗岩 | 840 | 16.8 |
| 铁 | 449 | 8.98 |
| 铜 | 385 | 7.7 |
| 银 | 235 | 4.7 |
| 铅 | 130 | 2.6 |
| 金 | 129 | 2.58 |
比热容表示使 1 千克某种材料升温 1 开尔文所需的能量。水大约需要 4,184 J,铝约 900 J,铜不到 400 J。本计算器对 Q = mcΔT 做变形,让您求出缺少的四个量中的任何一个,并展示同样的任务换成十二种常见材料时的情况。
使用方法
- 选择要求的量:比热容、热量、质量或温度变化。
- 输入热量并选择单位(J、kJ、cal、kcal、Wh 或 BTU)。
- 输入质量并选择 kg、g 或 lb。
- 如果知道比热容,请以 J/(kg·K) 输入,并输入起始和最终温度。
- 查看结果、整个样品的热容(m × c)以及对比表格。
计算公式
Q = m × c × ΔT c = Q / (m × ΔT) C = m × c
Q 为以焦耳计的热量,m 为以 kg 计的质量,c 为以 J/(kg·K) 计的比热容,ΔT 为以开尔文计的温度变化(最终 − 初始),大小与摄氏度相同。物体的热容 C 是整个样品每开尔文所需的能量,而不是每千克。
示例
一块 2 kg 的金属块吸收 18,000 J 后,温度从 20 °C 升到 30 °C。c = 18,000 ÷ (2 × 10) = 900 J/(kg·K),与铝的参考值(897 J/(kg·K))接近。该金属块的热容为 18,000 ÷ 10 = 1,800 J/K。同样升温 10 °C,2 kg 水需要 83.68 kJ,是它的四倍多。
常见问题
热容和比热容有什么区别?
热容(J/K)属于整个物体:装满水的水壶比半壶水的热容大。比热容(J/(kg·K))是每千克的数值,所以是材料本身的性质。
水的比热容为什么这么高?
水分子之间的氢键会吸收本来用于升温的能量。这就是湖泊和海洋升温、降温都很慢,水也适合作冷却剂的原因。
可以使用华氏度吗?
可以。选择 °F 后,计算器按 1 °F = 5/9 K 换算温差。比热容本身始终以 J/(kg·K) 输入和显示。
比热容会随温度变化吗?
会。它取决于温度、压强和相态。表格汇集了近似的教科书参考值,包括 −10 °C 的冰;大范围的计算假设数值恒定,无法模拟熔化或沸腾。
资料来源
最后更新:
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引用此工具
kakaoCalc. (2026, November 8). 热容量计算器 (Q = mcΔT). https://kakao.mobile/zh/tools/heat-capacity-calculator/
“热容量计算器 (Q = mcΔT).” kakaoCalc, 8 Nov. 2026, kakao.mobile/zh/tools/heat-capacity-calculator/.