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比热容
九年级上册 RJ
初中物理
第13章 第3节 第2课时
1.能根据比热容概念,推导出热量的计算公式。
2.利用热量的计算公式,进行简单的计算。
(1)比热容是物质的一种性质,大小与物体的种类、状态(物态)有关,与质量、体积、温度、吸热(放热)、形状等无关。
(2)不同物质的比热容不同,比热容反映了不同物质吸收或放热的本领不同。
(3)质量相等的不同物质,吸收或放出相同的热量,比热容大的物质温度变化较小。
(4)质量相等的不同物质,升高或降低相同的温度,比热容大的吸收或放出的热量多。
知识点1 热量的推导
已知铝的比热容是0.88×103J/(kg·℃),这表示质量是1kg的铝块温度升高1℃时吸收的热量是0.88 ×103J。
求:把质量为2kg、温度为30℃的铝块加热到100℃ ,铝块吸收的热量是多少?
质量为1kg的铝,温度升高1℃,要吸收0.88×103J的热量.
质量改变
2kg
质量变化
1℃
温度
2 × 1 ×
0.88×10 J
温度改变
2kg
质量
70℃
温度变化
2 × 70 × 0.88×103J
Q吸 :物体吸收的热量;
C :物质的比热容;
m :物体的质量;
t0 :加热前物体的温度;
t :加热后物体的温度;
通过上面的计算,可以总结出一个由比热容计算物体吸收热量的公式:
Q吸=____________________。
c × m ×(t - t0)
热量的计算:
(1)升温吸热:Q吸=cm(t-t0);
(2)降温放热:Q放=cm(t0-t)。
若用 Δt 表示温度变化量,则物体吸收或放出的热量为 Q=cmΔt.
1. 各物理量的单位必须统一为国际单位制单位:Q→J、C→J/(kg·℃)、m →kg、Δt → ℃ 。
2. 物体吸收或放出热量的多少与物质的比热容、物体的质量和温度的变化量三个因素都有关系,注意这里指的是温度的变化量,而不是物体的温度。
运用热量计算公式进行计算时应注意的问题
热平衡
(1)概念:两个温度不同的物体放在一起时,高温物体放出热量,温度降低;低温物体吸收热量,温度升高,若热量全部被低温物体吸收,最后两物体温度相同,称为“达到热平衡”。
(2)热平衡方程:Q吸 = Q放(若放出的热量没有损失)。
知识点2 热量的计算
一把质量为0.25kg的钢刀,加热到560 ℃,然后在空气中自然冷却,室温为20 ℃,求这把钢刀在冷却过程中放出了多少热量 [c钢=0.46×103 J/(kg·℃)]
解:Q放 = cm( t0-t )
=0.46×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×(560℃-20℃) =6.21×104 J
在标准大气压下,把一质量为500g的高温物体投入质量为8kg、温度为20℃的水中,如果物体放出的热量是2.73×106J,不计热量损失,则水的温度会升高到多少?
解:根据热量公式Q = cmΔt,不计热量损失,水升高的温度为:
由于t0+Δt=20℃+81.25℃=101.25℃>100℃,又因在标准大气压下水沸腾后温度会保持100℃,故水的温度会升高到100℃。
热量的计算:
升温吸热:Q吸=cm(t-t0);
降温放热:Q放=cm(t0-t)。
C
2. 将质量、初温分别相等的铁块和铝块(C铝>C铁)放在沸水中煮较长一段时间,比较它们吸收热量的多少,则( )
A.铁块比铝块吸收的热量多
B.铝块比铁块吸收的热量多
C.铁块和铝块吸收的热量一样多
D.条件不足,无法确定
B
3. 水和煤油吸收的热量相等,水和煤油的比热容之比是2:1,水升高的温度是煤油的3倍,则水和煤油的质量之比是( )
A.3:2 B.2:3
C.1:6 D.6:1
C
4. 有一根烧红的铁钉,温度是800℃,质量是1.5g,它的温度降低到20℃,要放出多少热量?
解:由Q吸=cm(t-t0)得
Q放= cm(t0-t)
= 0.46×103J/(kg·℃)×1.5×10-3kg×(800-20)℃
= 538.2J