13.3第2课时热量的计算(要点讲解+当堂检测+答案)

人教版物理九年级上册同步学案
第十三章　内　能
第3节　比热容
第2课时　热量的计算
要 点 讲 解
要点　热量的计算
1. 热量的计算公式：Q＝cmΔt；
其中吸热公式可表示为Q吸＝cm(t－t0)；
放热公式可表示为Q放＝cm(t0－t)。
公式中Q表示热量，c表示比热容，m表示质量，Δt表示温度的变化量，t表示物体的末温，t0表示物体的初温。
2. 热平衡方程
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”。用公式表示为Q吸＝Q放(热平衡方程)。
经典例题1　用凉水冷却滚烫的鸡蛋，鸡蛋内能是通过________的方式改变的。如果水的质量是1kg，初温为20℃，鸡蛋取出时水温变为30℃，则水吸收的热量为________。
解析：用凉水冷却滚烫的鸡蛋，鸡蛋将内能转移给水，这是通过热传递的方式改变内能的。若不计热量散失，则水吸收的热量Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(30℃－20℃)＝4.2×104J。
答案：热传递　4.2×104J
易错易混警示　在热量的有关计算中易出错
在计算热量时常出现单位不统一，不清楚Δt的含义，不能区分“升高”“升高了”“升高到”和“降低”“降低了”“降低到”这几种不同的说法。要注意物体吸收或放出的热量与物体的质量、构成物体的物质种类及温度的改变有关，分析热量的变化时应兼顾三者。另外，注意温度的改变不是初温，也不是末温，而是两者的差值。
经典例题2　吃早饭的时候，妈妈用热水给小雪加热如图所示的袋装牛奶，为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃，妈妈至少要用60℃的热水多少千克？[水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，设牛奶的比热容为2.5×103J/(kg·℃)，不计热量损失]

解析：要解决这类问题，首先要搞清高温物体和低温物体的初温和末温，而末温是它们混合后的共同温度，即42℃，这是解此题的关键。牛奶的质量可由包装袋上信息得知。
解：牛奶的质量m1＝250g＝0.25kg，
牛奶的初温t1＝12℃，
牛奶的比热容c1＝2.5×103J/(kg·℃)，
水的初温t2＝60℃，
水的比热容c2＝4.2×103J/(kg·℃)，
混合后的共同温度为t＝42℃。
牛奶升温吸收的热量Q吸＝c1m1(t－t1)＝2.5×103J/(kg·℃)×0.25kg×(42℃－12℃)＝18750J，
热水由60℃降低到42℃放出的热量Q放＝c2m2(t2－t)，在不计热量损失的情况下Q放＝Q吸，
所以m2＝＝≈0.248kg。
当 堂 检 测
1. 已知水和食用油的质量之比是5∶4，比热容之比是2∶1，水的初温是18℃，食用油的初温是20℃。若它们吸收相等的热量，水的温度升高到40℃，则食用油升高到的温度是(　　)
A. 120℃ B. 100℃ C. 75℃ D. 55℃
2. 铜的比热容是铅的比热容的3倍。质量相同的铜块和铅块，若它们升高的温度之比为1∶2，则它们吸热之比为(　　)
A. 2∶3　　 B. 3∶2 C. 6∶1 D. 1∶6
3. 汽车散热器等制冷设备常用水作冷却剂，这是利用了水 的性质；如果汽车散热器中装有10kg的水，在温度升高50℃的过程中，水吸收的热量是 J。[已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
4. 用两个相同的“热得快”，分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像可知，甲液体的比热容 (选填“大于”“等于”或“小于”)乙液体的比热容。质量为500g、初温为20℃的甲液体温度升高到90℃，吸收的热量为 J。[甲液体的比热容为1.8×103J/(kg·℃)]
5. 用电水壶烧水时，如果使壶内20℃的水的温度升高40℃，水吸收的热量是5.04×105J，那么壶内水的质量是 kg；水的比热容较大，在日常生活中有许多应用此知识的地方，请举出一个实例： 。
6. 有一根烧红的铁钉，质量是2g，放出920J的热量后，温度降低到20℃，求铁钉的初温。[已知c铁＝0.46×103J/(kg·℃)]
当堂检测参考答案
1. C 2. B
3. 比热容较大 2.1×106
6. 解：铁钉温度降低的度数：Δt＝＝＝1000℃，铁钉的初温：t0＝t＋Δt＝20℃＋1000℃＝1020℃。