比热是物质最基础和重要的热力学性质,也是能源、材料、催化、化工等诸多研究领域最重要的基本参数之一.研究物质比热对物质或材料的理论研究和应用开发具有重要的指导作用.通过比热数据,可以计算物质在一定温区内的焓变、熵变、吉布斯自由能变等热力学函数,从而可以判定一个化学反应的平衡常数.利用比热,还可以研究物质的相变温度、相变焓、相变熵、相变机理以及与结构和能量性质有关的许多重要信息.此外,通过研究物质液氦温区(低于10K)的比热,可以提取比热的晶格、电子、磁性等与物理性质有关的能量贡献,为研究物质的性质和结构提供重要的实验依据[1-6].比热的测量主要有两种方法,绝热量热法和弛豫量热法.绝热量热法目前是测量比热最准确的方法,测量准确度一般在±0.5％以内；但是这种方法仪器结构复杂、操作过程繁琐、实验过程耗时、所需样品量大(一般1 克以上),因此目前世界上还没有商品化的仪器可得,开展该领域研究的量热学家一般在实验室自行搭建仪器[7].此外,绝热量热法的测量温区一般高于20K,主要是因为在较低温区绝热条件难以维持,测量过程中产生的热损失会引入较大的测量误差.弛豫量热法是目前应用较广的一种方法,并且已经成功应用于商品化的综合物性测量系统(Physical Property Measurement System,PPMS)中,广泛应用于固体材料的基本物理性质测量和研究.弛豫量热法测量的温区最低可达0.5K,样品所需量仅需几十毫克,测量准确度一般20K 以下温区±2％、20K 以上温区±1％以内,是目前研究固体材料低温热力学性质最重要的手段.但是,弛豫法对导热性差的样品测量误差较大,需要提高样品的导热性才能得到满意的测量结果[8-9].本学术报告主要介绍有关物质比热性质的背景知识、比热测定的基本方法、物质低温比热测量的装置、以及结合报告人近期的研究成果[1-9]阐述利用比热测量并研究物质的结构与其相应热力学性质的关联.