热量计算：升温、热平衡与相态变化
计算物体吸收或放出多少热量，要用到两个公式：升温时用 Q = mcΔT，物质发生相态变化时用 Q = mL。m 是质量，c 是比热容，ΔT 是温度变化，L 是潜热，即物质在相变过程中温度不变，却吸收或释放的能量。以下例题取水的比热容 4186 J/(kg·℃)。
例一：总热量
把 2 kg、20℃ 的水加热到 50℃，不计外界热损失。Q = 2 × 4186 × (50 − 20) = 251,160 J。（旧文开头写水重 20 kg，但演算用的是 2 kg，这里统一为 2 kg。）
例二：热平衡
把 0.5 kg、90℃ 的铜块放入上述 2 kg、20℃ 的水中，铜的比热容为 387 J/(kg·℃)。系统封闭，热量守恒：水吸收的热量等于铜放出的热量。
2 × 4186 × (Tf − 20) = 0.5 × 387 × (90 − Tf)，解得 Tf ≈ 21.58℃。铜的热容量远小于水，所以水温只升高了约 1.6℃。
例三：水加热到水蒸气
把 2 kg、20℃ 的水变成 100℃ 的水蒸气，汽化潜热 L = 2,260,000 J/kg。
- 升温到 100℃：2 × 4186 × 80 = 669,760 J。
- 汽化：2 × 2,260,000 = 4,520,000 J。
- 合计：669,760 + 4,520,000 = 5,189,760 J。
只做升温计算的话，水只会到 100℃ 而没有变成蒸气，必须再提供汽化的热量。
例四：冰加热到 160℃ 的水蒸气
3 kg、−40℃ 的冰，比热容：冰 2090、水 4186、水蒸气 2010 J/(kg·℃)；熔化潜热 333,000 J/kg，汽化潜热 2,260,000 J/kg。分五段计算：
- 冰 −40℃ 升到 0℃：3 × 2090 × 40 = 250,800 J
- 冰熔化：3 × 333,000 = 999,000 J
- 水 0℃ 升到 100℃：3 × 4186 × 100 = 1,255,800 J
- 水汽化：3 × 2,260,000 = 6,780,000 J
- 水蒸气 100℃ 升到 160℃：3 × 2010 × 60 = 361,800 J
总和为 9,647,400 J。旧文把第 4 段误算为 6,280,000 J，合计也随之错成 9,147,400 J，已更正。
