比热容
第十三章 内能 第3节
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②物体温度升高时,所吸收的热量为:
③物体温度降低时,所放出的热量为:
t0 表示物体原来的初温度,t 表示物体的末温度。
热量的计算
Q吸=cm (t-t0) =cmΔt
Q放=cm (t0-t) =cmΔt
C=????????????????
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①根据比热容公式
1.两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.若放出的热量没有损失,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。
热平衡
在1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,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℃不变,故水的末温为100℃。
例题
1.一个质量为250 g的钢件,加热到560 ℃,然后在空气中自然冷却,室温为20 ℃,这个钢件在冷却过程中放出多少热量?(钢的比热容为0.46×103 J/(kg·℃)
Q放 = cm(t0-t1)
=0.46×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×(560 ℃-20 ℃)
=6.21×104 J
解:
例题
2.水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),初温为30℃、质量为2kg的水吸收2.1×105J的热量后温度将升高到多少℃?
解:由Q吸=cm△t 可知水吸热后升高到的温度:
△t= = =25℃,
由△t=(t﹣t0)得水的末温:
t=△t+t0=25℃+30℃=55℃。
????吸????????
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????.????×????????????????????.????×????????????????/(????????·℃)×????????????
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例题
3.如图是质量为100g的某物质温度随加热时间的变化图像,前10min它吸收的热量是7.2×103J。求该物质的比热容。
解:由图像可知,该物质10min升高温度:
△t=50℃﹣20℃=30℃,
由Q吸=cm△t 得,该物质的比热容:
c= = =2.4×103J/(kg?℃)。
????吸????△????
?
????.????×????????????????????.????????????×????????℃
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例题
1.水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),将质量为4kg的水从20℃加热到70℃需要吸收 J热量。如果将水倒掉一半,它的比热容将为 J/(kg·℃) 。
8.4×105
4.2×103
2.水的比热容是煤油比热容的两倍,若水和煤油的质量之比为1﹕2,吸收的热量之比为2﹕3,则水和煤油升高的温度之比为( )
A.3﹕2 B.2﹕3 C.4﹕3 D.3﹕4
B
3.将质量、初温分别相等的铁块和铝块(c 铁A.铁块和铝块吸收的热量一样多
B.铝块比铁块吸收的热量多
C.铁块比铝块吸收的热量多
D.条件不足,无法确定
B
解:由Q=cm△t 得金属的比热容:
c= = =460J/(kg?℃)
根据表格可查出与铁的比热容相同,可能是铁。
4.小刚在家拿一个金属球玩耍时,突然想这可能是什么金属呢?现已测出该金属球的质量为100g,当它温度升高了50℃时需吸收2.3×103J的热量,你能否帮小刚得出这种金属的比热容是多少?通过查表可知是哪种金属?
????吸????△????
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????.????×??????????????????.????????????×????????℃
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9. 质量为10kg的水的温度从25℃升高到65℃,水吸收了多少热量?
解:Q吸=cm(t-t0)
=4.2 × 103J/(kg·℃) ×10kg ×(65℃-25℃)
=1.68 × 106J
答:水吸收了1.68×106J热量.
10.一个质量为250 g的钢件,加热到560 ℃,然后在空气中自然冷却,室温为20 ℃,这个钢件在冷却过程中放出多少热量?
Q = cm(t-t0)
=0.46×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×(560 ℃-20 ℃)
解:
答:钢件在冷却过程中放出6.21×104 J热量
【钢的比热容为0.46×103 J/(kg·℃)】
= 6.21×104 J