비열은 단위 질량의 물질을 1도 높이는 데 필요한 에너지를 나타낸다. 따라서 물질을 가열하는 데 필요한 에너지의 양을 알려면 물질의 질량, 높이고자 하는 온도 그리고 그 물질의 비열을 알아야 한다. 예를 들어 물 2리터(2kg)의 온도를 상온(20℃)에서 끓는점(100℃)까지 올리는 데 필요한 에너지의 양을 구하려면 물의 비열(4186J/kg℃)에 물의 질량(2kg)을 곱하고 온도 차(80℃)를 곱하면 된다. 그 결과는 66만 9760J 또는 670kJ이다.
질량이 300g(0.3kg)인 알루미늄 물이 그릇에 담겨 있다면 전체를 가열하는 데는 얼마의 에너지가 더 필요할까? 알루미늄의 비열(897J/kg℃)에 알루미늄의 질량(0.3kg)을 곱한 다음 온도 차(80℃)를 곱하면 14만 4000J 또는 144kJ이 된다는 것을 알 수 있다. 따라서 물과 그릇을 가열하는 데 필요한 전체 에너지의 양은 814kJ이다. 물을 가열하는 데 필요한 에너지가 그릇을 가열하는 데 필요한 에너지보다 훨씬 크다는 것을 알 수 있다. 아래의 표를 보면 어떤 종류의 금속으로 그릇을 만들어야 가열하는 데 필요한 에너지의 양을 적게 할 수 있는지 알 수 있다.
물질 | 비열(J/kg℃) |
---|---|
알루미늄 | 897 |
구리 | 387 |
철 | 445 |
납 | 129 |
금 | 129 |
은 | 235 |
수은 | 140 |
나무 | 1,700 |
유리 | 837 |
물 | 4,186 |
얼음 | 2,090 |
수증기 | 2,010 |
질소 | 1,040 |
산소 | 912 |
이산화탄소 | 833 |
암모니아 | 2,190 |
비열이 큰 물질인 물은 뜨거운 엔진에서 열을 흡수했다가 온도가 낮은 라디에이터에서 열을 방출하여 엔진을 식혀주는 엔진의 냉각수로 사용하기에 적당한 물질이다. 비열이 큰 물질일수록 같은 크기의 질량이 더 많은 열량을 흡수할 수 있기 때문이다.