比容

比容（英語：specific volume，${\displaystyle \nu }$）是某單位質量的特定物質所佔的體積[1]。比容是一物質的內含性質(强度性质)，配合其他內含性質就可以描述一簡單熱力學系統的狀態。使用比容也可以在不需得知系統實際工作體積（可能是實際體積難以量測或是不重要）的條件下，分析一個熱力學系統。

在气象学中一般以符号 α 来表示空气的比容。

一物質的比容是其密度的倒數，比容的單位可表示為${\displaystyle {\frac {m^{3}}{kg}}}$、 ${\displaystyle {\frac {ft^{3}}{lbm}}}$、${\displaystyle {\frac {ft^{3}}{slug}}}$或${\displaystyle {\frac {mL}{g}}}$：

${\displaystyle v={\frac {V}{m}}={\frac {1}{\rho }}}$

其中${\displaystyle V}$為體積，${\displaystyle m}$為質量，${\displaystyle \rho }$為物質的密度。

對於理想氣體而言

${\displaystyle v={\frac {{\bar {R}}T}{MP}}}$

其中${\displaystyle {\bar {R}}}$為個別氣體常數，${\displaystyle T}$為絕對溫標下的溫度，而${\displaystyle P}$為氣體的壓力。

上述是以理想气体状态方程${\displaystyle PV={nRT}}$為基礎，而物质的量為${\textstyle n=m/M}$。

應用

比容常用在：

• 摩尔体积
• 體積 (熱力學)
• 偏莫耳性質

比容是材料特性，定義為一公斤特定物體佔有的體積（單位為立方公尺）。SI制下的單位是立方公尺每公斤（m^3/kg或m^3·kg^−1）。

有時比容會表示為每克特定物體佔有的體積（單位為立方公分），此時的單位是立方公分每公克（cm^3/g或cm^3·g^−1）。若要將m^3/kg轉換到cm^3/g，乘以1000即可。

比容和密度成反比。若物體密度加倍，比容減半。

氣體的密度會隨溫度變化，而液體和固體一般來說會視為不可壓縮，其密度對溫度的變化很小。而比容是密度的倒數。因此在處理氣體時需仔細考慮，溫度的小變化也可能會讓比容變化。

人體血液的平均密度是1060 kg/m^3，對應的比容為0.00094 m^3/kg。此數值接近水的比容：0.00100 m^3/kg.[2]。

混合物的比容

非理想溶液的比容是各成份偏比容（英语：partial specific volume）的和。

${\displaystyle \nu ={\frac {1}{\rho }}={\frac {\tilde {V}}{M}}=\sum _{i}w_{i}\cdot {\bar {\nu _{i}}}}$

M是混合物的莫耳質量，可以代替體積，因為這是系統的內含性質。

常見物質的比容

以下是一些物質的比容，在標準壓力和溫度下，也就是在0 °C (273.15 K, 32 °F)，1大氣壓(101.325 kN/m^2, 101.325 kPa, 14.7 psia, 0 psig, 30 in Hg, 760 torr)[3]。

物質名稱	密度	比容^[可疑]
	(kg/m^3)	(m^3/kg)
空氣	1.225	0.816
冰	916.7	0.00109
水	1000	0.00100
鹽水	1030	0.00097
汞	13546	0.00007
R-22*	3.66	0.273
氨	0.769	1.30
二氧化碳	1.977	0.506
氯氣	2.994	0.334
氫氣	0.0899	11.12
甲烷	0.717	1.39
氮氣	1.25	0.799
蒸氣*	0.804	1.24

*數值不是在標準溫度和壓力下

參考資料

1. Cengel, Yunus A.; Boles, Michael A. Thermodynamics: an engineering approach. Boston: McGraw-Hill. 2002: 11. ISBN 0-07-238332-1. 
2. Silverthorn, Dee. Human Physiology. Pearson. 2010. ISBN 978-0-321-55980-7. 
3. Engineering Tool Box. [April 14, 2013].