比熱和溫度變化 將相同質量的水和沙拉油置放在相同熱源上，加熱相同時間後，會發現水的溫度上升變化較小；將兩者同時移離熱源後，冷卻一段時間，水的溫度下降變化較小。這是因為水的比熱較沙拉油大，因此溫度變化較小

◎認識比熱

將相同質量的水與沙拉油放在同一熱源上，兩者加熱時間相同時，沙拉油的溫度變化卻比水的溫度變化大，為何如此？在上一節提到，1卡熱量可使1公克水的溫度上升1 ℃，但是實驗發現1卡的熱量使1公克沙拉油的溫度上升大於1 ℃。因此，相同質量的不同物質，雖然在同一熱源上加熱相同時間，溫度變化卻並不相同。顯然，物質溫度變化不只決定於質量與吸收熱量，也受物質某一特性而影響，此特性稱為比熱。

要如何表示比熱的大小？科學家定義使1公克物質溫度上升1 ℃所需的熱量即是該物質的比熱大小。表1為一些常見物質的比熱（卡/公克-℃）。表中的鐵比熱為0.113卡/公克-℃，表示1公克鐵上升1 ℃時吸熱0.113卡。因此，若物質的質量M公克，吸收熱量H卡時，物質溫度由T₁上升至T₂，溫度變化是ΔT ℃，ΔT＝T₂ － T₁。以數學式表示此物質比熱S卡/公克-℃的大小如下：

S＝H/(M ×ΔT) 　亦可寫成 H ＝ M × S × ΔT

表1 在室溫下常見物質的比熱（卡/公克-℃）

物質	水	鐵	鋁	空氣	砂	冰
比熱	1.0	0.113	0.217	0.173	0.19	0.55

例題
100公克某固體物質加熱時，吸收熱量1100卡，此固體物質的溫度由11 ℃上升至61 ℃，則此物質的比熱大小為何？
參考解答︰
H ＝ M × S × ΔT
1100＝100 × S × (61-11)
S＝0.22（卡/公克-℃）
◎比熱和溫度變化
將相同質量的水和沙拉油置放在相同熱源上，加熱相同時間後，會發現水的溫度上升變化較小；將兩者同時移離熱源後，冷卻一段時間，水的溫度下降變化較小。這是因為水的比熱較沙拉油大，因此溫度變化較小。通常，相同質量的不同物質在加熱過程中，比熱大的物質溫度上升較慢；冷卻時，比熱大的物質溫度下降也較慢。也就是說，比熱大的物質溫度不容易升高，也不容易下降；反之，比熱小的物質溫度較容易上升，也容易下降(動畫1)。

動畫1 比熱和溫度變化的關係(來源︰科學教育學習網)
生活環境的物質中，水的比熱較其他物質大，因此水吸熱時的溫度變化較其他物質小，可當作良好冷卻劑，例如作為汽車的冷卻系統的物質。同樣的，水放熱時的溫度變化較其他物質小，具有良好保溫效果，人類常在冬天時將熱水裝入熱水袋中來作為取暖的熱源（圖1），自助餐業者常在菜盤架下方注入熱水以保持菜餚的溫度。另外，海島地區晝夜溫差通常比內陸地區的溫差小(動畫2)；這是因為海島有海水環繞的地理條件，海水比熱較 大；白天時，陽光照射下溫度較不容易上升；夜晚時，溫度也比較不容易下降，因此四季氣溫變化較小。

圖1 保暖的熱水袋

動畫2 藉砂子和水的不同比熱解釋不同地區的氣溫(來源︰情境物理)