Когда одинаковое количество энергии передано телам равной массы, но состоящим из различных веществ, то повышение температуры этих тел неодинаково. Это можно продемонстрировать    следующим    экспериментом.

   Если иммерсионный нагреватель постоянной мощности используется для нагрева бруска меди массой 1 кг и такой же массы, воды в течение одинакового времени, то температура меди будет примерно в 10 раз выше, чем воды. Если одинаковое количество теплоты передается 1 кг парафина, плотность которого меньше плотности воды, и 1  кг меди, плотность которой существенно больше плотности воды, то повышение температуры быстрее происходит у меди, чем у парафина, а у парафина быстрее, чем у воды. Из этого следует, что плотность вещества, из которого изготовлены тела, не оказывает никакого влияния на скорость увеличения температуры при нагревании. Свойство вещества, от которого зависит различие температур тел в описанном опыте, известно как теплоемкость вещества.

    Удельная теплоемкость вещества тела определяется как количество тепловой энергии, которое нужно передать телу массой 1 кг для того, чтобы повысить его температуру на 1 К. Она обычно обозначается буквой с, и ее единица измерения СИ — Дж кг^-1 К^-1 (джоуль на килограмм кельвин). Нужно отметить, что «размер» одного деления по шкале Цельсия равен «размеру» одного деления по шкале Кельвина: от 10 °С к 15 °С возрастание на 5 °С, от 283 К к 288 К возрастание на 5 К. И то и другое — температурное изменение.

    Итак, если температуры измерены по °С и их разность записана, то значение разности может быть выражено или в °С, или в К. Из определения теплоемкости следует, что с джоулей тепловой энергии повысят температуру 1 кг вещества на 1 К. Поэтому количество теплоты, которое повышает температуру m кг на 1 К,— это mc Дж, а количество теплоты, которое повышает температуру этой массы на Δθ К,— mcΔθ Дж. Общее уравнение будет ΔQ = mcΔθ, где ΔQ — это изменение тепловой энергии тела массой m, а Δθ — изменение температуры. Удельная теплоемкость различных веществ рассматривается и в химии. Репетитор по химии поможет вам разобраться в этом вопросе.

   Исследуем увеличение температуры при передаче определенного количества теплоты различным веществам. Определите массу пустого стеклянного лабораторного стакана, поместив его на рычажные весы. Затем налейте в него воду, например массой 1,0 кг. Поместите в воду иммерсионный нагреватель, мешалку и термометр и подсоедините цепь, как показано на рисунке. Сосуд может быть заключен в войлочный или ватный чехол для уменьшения потери тепла. Включите нагреватель на определенное время, скажем, на 15 мин (в зависимости от мощности нагревателя). В течение этого времени постоянно помешивайте воду и поддерживайте показание амперметра неизменным при помощи реостата, если это необходимо. По истечении 15 мин отметьте повышение температуры.

   Вылейте воду и повторите эксперимент с такой же массой другой жидкости, например парафина. После включения иммерсионного нагревателя на то же время при тех же показаниях амперметра вы отметите, что повышение температуры парафина примерно в 2 раза выше, чем у воды. Если будет использована та же масса третьей жидкости, то будет получено другое повышение температуры. Заметьте, что вы должны использовать ту же массу, а не тот же объем.

   Войлочный чехол в исследовании применен для предотвращения внешних потерь энергии вследствие контакта и конвекции. Считается, что вся электрическая энергия используется на повышение температуры тела. Если часть ее будет утрачена, то Δθ будет ниже должной и подсчитанная теплоемкость будет слишком высокой. Войлок — плохой проводник, и поэтому теплота не уйдет за счет его теплопроводности. Поскольку войлок предотвращает соприкосновение воздуха с бруском, то и конвекция будет почти полностью устранена. Исследуемый образец обычно полируется для сокращения потери тепла на излучение, поскольку полированные поверхности — плохие излучатели. Таким образом, потери тепла будут сведены к минимуму, но результат все же не будет вполне точным, поскольку мы не учитываем тепловую энергию, которая идет на нагревание самого нагревателя и термометра.