比热容(2

主编:黄冈中学物理集体备课组

 思考:由物质的比热容可知,1kg的这种物质温度升高1℃(或降低1℃)的吸热(放热)的多少.

  若物体的质量不止1kg,温度升高不止1℃,能否算出物体吸热或放热的多少呢?

  例如:如何计算mkg的铝块升高△t℃时所吸热的多少呢?

  1kg的铝升高1℃      0.88×103J

  2kg的铝升高1℃      2×0.88×103J

  mkg的铝升高1℃      m×0.88×103J

  mkg的铝升高△t℃     m×△t×0.88×103J

四、热量的计算

1、Q=cm△t=cm(t-t0)   t:末温   t0:初温

  Q= cm△t=cm(t0-t)

  公式表明:物体吸热或放热的多少跟物体质量、温度变化及比热容有关.

例1、质量为0.5kg的铝壶盛装有2kg的水,现将它们由室温20℃加热到100℃水沸腾,则需要吸收多少热量?(c=0.88×103J/(kg·℃))

解:

  Q=Q水吸+Q壶吸

  =cm△t+ cm△t

  =4.2×103×2×(100-20)J+0.88×103×0.5×(100-20)J

  =6.72×105J+3.52×104J

  =7.072×105J

2、的物理意义

  对于某种物质而言,其比热容是一定的,与物体的质量、形状、温度高低、温度改变的多少,吸收或放出热量的多少无关.即c与Q、m、△t无关,不能认为c与Q成正比,c与m、△t成反比.

3、两个温度不同的物体发生热传递时,高温物体放出热量,温度降低,低温物体吸收热量,温度升高,最后两物体温度相同,如果没有热损失,则Q=Q

  热平衡方程:Q=Q

例2、为了测量某种液体的比热容,把质量为100g的铜块从沸腾的水中取出(标准大气压下),迅速投入质量为100g、温度为10℃的待测液体中,混合后的共同温度是25℃,若不计热量损失,求这种液体的比热容为多少?[铜的比热容c=0.4×103J/(kg·℃)]

解:

  由于不计热量损失,所有有Q=Q

  Q=cm△t

  =c×100×10-3kg×(25℃-10℃)

  Q=cm△t

  =0.4×103J(kg·℃)×100×10-3kg×(100℃-25℃)

  ∴c=J(kg·℃)

  =2×103J(kg·℃)

3存海边看海,风是迎面吹来还是从背后吹来的呢?昼夜有区别吗?据了解,海边的风有海风与陆风之分,如图所示.请你指出海风与陆风哪一种是在白昼发生的,哪一种是在晚上发生的,并分析其原因.

答:

  白天,海面和陆地受阳光照射而温度升高,由于海水的比热容大于陆地,吸收一定热量后,海水升温比陆地低,使得海水上方空气温度也低于陆地上方空气的温度,陆地上方空气由于热膨胀而密度减小,升入高空,海面上方温度较低的空气就会流过来补充,从而形成由海面吹向陆地的风向,即海风.

  夜间,海水和陆地都同时散热,则海水的温度下降较陆地慢,因而海水上方的空气温度高于陆地上方的空气温度,从而形成由陆地吹向海面的风向,即陆风.

例4、李明同学对家中一只额定功率为1500W的电茶壶(发热管安置在壶内)的热效率进行了探究.他用电茶壶装了3kg的水,测出出水的温度为18℃.接通电路后让茶壶的额定电压下正常工作,经过12min57s的时间,水开始沸腾,测得水沸腾的温度为92℃.请你根据以上测量数据帮助李明计算和分析:(1)从开始加热到水沸腾,水吸收的热量Q1;(2)从开始加热到水沸腾,发热管放出的热量Q2;(3)这只电茶壶的效率;(4)分析加热过程中热量损失的两种原因.

解:

  (1)Q=cm△t=4.2×103×3×(92-18)J=9.324×105J

  (2)Q=Pt=1500W×(12×60s+575)= 1.1655×106J

  (3)

  (4)①容器向周围散热 ②水汽化时带走一部分热量 ③容器本身升温吸热

 

  

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