初中物理提高与自招比热容与热平衡方程

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人教版九年级物理第十三章-第3节-比热容(提升版)辅导教学案

人教版九年级物理第十三章-第3节-比热容(提升版)辅导教学案

人教版九年级物理第十三章第3节比热容(提升版)辅导教学案一、教学内容:本节课的教学内容来自于人教版九年级物理第十三章第3节“比热容”。

具体内容包括:1. 比热容的概念及其表达式;2. 比热容的单位;3. 水的比热容及其意义;4. 不同物质的比热容及其差异;5. 比热容在生活中的应用。

二、教学目标:1. 理解比热容的概念,掌握比热容的计算公式;2. 能够运用比热容的知识解决实际问题;3. 培养学生的实验操作能力和观察能力。

三、教学难点与重点:重点:比热容的概念及其计算公式;难点:比热容在实际问题中的应用。

四、教具与学具准备:教具:多媒体课件、实验器材;学具:笔记本、笔、实验报告表格。

五、教学过程:1. 实践情景引入:以夏季用电高峰期,家庭电路中电流过大的现象为例,引导学生思考电流过大的原因。

2. 概念讲解:介绍比热容的概念,解释比热容的计算公式。

3. 实验演示:进行比热容实验,让学生观察和记录实验数据。

4. 例题讲解:以实际问题为例,讲解如何运用比热容的知识解决问题。

5. 随堂练习:布置练习题,让学生即时巩固所学知识。

6. 知识拓展:介绍比热容在生活中的应用,如保暖材料、汽车冷却系统等。

六、板书设计:板书比热容板书内容:1. 比热容的概念2. 比热容的计算公式3. 比热容的单位4. 水的比热容及其意义5. 不同物质的比热容及其差异6. 比热容在生活中的应用七、作业设计:1. 请简述比热容的概念及其计算公式。

答案:比热容是指单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。

其计算公式为:c = Q/(mΔt),其中c表示比热容,Q表示吸收或放出的热量,m表示物质的质量,Δt表示温度变化。

2. 请举例说明如何运用比热容的知识解决实际问题。

答案:例如,在汽车冷却系统中,水被用作冷却剂。

因为水的比热容较大,所以在汽车发动机运行过程中,水能吸收较多的热量,使发动机温度保持在一个安全范围内。

八、课后反思及拓展延伸:本节课通过实践情景引入,让学生了解比热容在生活中的应用。

2023年中考物理复习-----比热容计算题型归类及解答技巧

2023年中考物理复习-----比热容计算题型归类及解答技巧

比热容计算题型归类及解答技巧考法一:比热容的相关计算1.基本计算①公式:Qcm t=∆;变形:Qtcm∆=、Q=cmΔt②10℃升温到30℃,则Δt=20℃;10℃升温了30℃,则Δt=30℃。

③水的沸点是100℃,所以做题时一定要注意升高的温度加上初温不可能超过100℃!例1.质量为1kg的金属锅中放有2kg的水,现把它们从20℃加热到80℃,金属锅和水一共吸收了5. 316×105J的热量。

几种物质的比热容[×103J/(k g·℃)],求:(1)水吸收的热量是多少?(2)锅可能是由哪种金属制成的?物质水铁铝铜比热容 4.2 0.46 0.88 0.39例2.以提高金属的硬度和强度。

现将一质量为1.5kg的金属块加热到420℃,然后放在室温为20℃的空气中自然冷却,求:(1)金属块在冷却过程中放出多少热量?(2)若把这些热量全部用于给35℃、1kg 的水加热,在一标准大气压下水温升高多少摄氏度? [已知金属的比热容为0. 49×103J/(k g·℃),水的比热容为4. 2×103J/(k g·℃)]例3.在标准大气压下,一质量为2kg的金属块被加热到500℃,立即投入质量为1kg、温度为20℃的冷水中,不计热量损失,最终使水的温度升高到80℃。

求[c水=4. 2×103J/(k g·℃)] 。

(1)水吸收的热量。

(2)金属块的比热容。

(3)取出金属块后,给80℃的水继续加热,水又吸收了1. 05×105J的热量水的末温是多少摄氏度。

2.热平衡方程计算题①没有热量损失:Q吸=Q放;②冷吸热:Q吸=cm(t末-t初);③热放热:Q放= cm(t初-t末)。

例1.已知水的比热容为4.2×10J/(k g·℃),为了测定铅的比热容,把质量为200g的铅块加热到98℃,再投入到80g的12℃的水中,混合后的共同温度为18℃。

热平衡方程计算公式

热平衡方程计算公式

热平衡方程计算公式热平衡方程计算公式这玩意儿,在咱们物理的学习中可是相当重要的。

咱们先来说说啥是热平衡方程。

简单来讲,它就是描述在热传递过程中,热量交换的一个规律。

就好比你有一杯热水和一杯冷水,把它们混在一起,最后温度变得差不多,这里面就藏着热平衡方程的奥秘。

咱来看看这个公式:Q 放=Q 吸。

这里的 Q 放表示放出的热量,Q吸表示吸收的热量。

比如说,有个铁块,质量是 m1,比热容是 c1,初始温度是 t1;还有一杯水,质量是 m2,比热容是 c2,初始温度是 t2。

它们放在一起,达到热平衡的时候,温度变成了 t 。

这时候,铁块放出的热量 Q 放 =m1×c1×(t1 - t) ,水吸收的热量 Q 吸 = m2×c2×(t - t2) 。

因为达到了热平衡,所以 Q 放 = Q 吸,也就是 m1×c1×(t1 - t) = m2×c2×(t - t2) 。

我记得有一次给学生们讲这个知识点的时候,有个小家伙一脸懵地问我:“老师,这到底有啥用啊?”我笑了笑,给他举了个例子。

想象一下,冬天的时候,你从外面特别冷的地方跑回家里,手都快冻僵了。

然后你赶紧把手放到热水里,是不是感觉手慢慢就暖和起来了?这就是热传递在起作用。

那这里面到底传递了多少热量,热平衡方程就能算出来。

还有啊,咱们家里用的暖气,热水在暖气片中流动,把热量传递到房间里,让咱们冬天能暖暖和和的。

要想知道这暖气到底给房间传递了多少热量,让房间达到一个舒适的温度,也得靠热平衡方程来帮忙。

再比如说,工厂里的一些机器设备,运行的时候会发热,如果不及时把这些热量散出去,机器可能就会出故障。

这时候工程师就得用热平衡方程来计算,要采取什么样的散热措施,才能保证机器正常运转。

所以说,热平衡方程计算公式可不是只在书本上的死板知识,它在咱们的生活中到处都能派上用场。

同学们在学习这个公式的时候,可别觉得头疼。

热学物理初中公式总结归纳

热学物理初中公式总结归纳

热学物理初中公式总结归纳热学物理是物理学的一个重要分支,研究热能的传递、转化和转移规律。

在初中物理中,学习热学物理是必不可少的一部分。

本文将对初中热学物理中常见的公式进行总结归纳,并对其应用进行简要讲解。

一、温度转化公式1. 摄氏度与开氏度的转换公式:T(K) = t(°C) + 273.15t(°C) = T(K) - 273.15其中,T(K)表示开氏度,t(°C)表示摄氏度。

二、热量转化公式1. 热量传递方程:Q = mcΔθ其中,Q表示热量,m表示物体的质量,c表示物体的比热容,Δθ表示温度的变化量(Δθ = θ2 - θ1)。

2. 热量的传导方程:Q/t = λA(θ2 - θ1)/d其中,Q/t表示单位时间内传导的热量,λ表示传导系数,A表示传热物体的截面积,θ1和θ2表示两侧的温度,d表示传热物体的厚度。

3. 比热容的计算公式:c = Q/(mΔθ)其中,c表示比热容,Q表示热量,m表示物体的质量,Δθ表示温度的变化量。

三、热功转化公式1. 热功的计算公式:W = Fs其中,W表示热功,F表示力,s表示力的位移。

2. 热功与机械功的转化关系:W = Q其中,W表示热功,Q表示热量。

四、热机效率公式1. 热机效率的计算公式:η = (Q1 - Q2)/Q1 = 1 - Q2/Q1其中,η表示热机效率,Q1表示吸热量,Q2表示放热量。

2. 卡诺热机的效率公式:η = 1 - T2/T1其中,η表示卡诺热机的效率,T1表示高温热源的温度,T2表示低温热源的温度。

五、状态方程公式1. 理想气体状态方程:pV = nRT其中,p表示气体的压强,V表示气体的体积,n表示气体的物质的量,R表示气体常数,T表示气体的温度。

2. 理想气体状态方程的推导式:pV/T = nR其中,p表示气体的压强,V表示气体的体积,T表示气体的温度,n表示气体的物质的量,R表示气体常数。

初中物理热学公式

初中物理热学公式

初中物理热学公式一、比热容:定义公式:c=Q mt、公式中各量及其单位1)Q——热量——J(2)m——质量——kg3)t——高升的温度(末温t—初温to)——o C(“高升到”指末温,“高升了”就是指高升的温度)4)c——比热容——J/(kg.o C)二、热量的计算公式:(一)Q=cm t (物体汲取或放出的热量与物质的比热容、物体的质量、高升或降低的温度都有关)Q吸=cm(t-t0);Q放=cm(t0-t)】1.各量及其单位:(1)Q——(汲取或放出的)热量——J(2)c——比热容——J/(kg.O C)(3)m——质量——kg(4)t——变化温度——OCA.关于吸热来说,t是指高升的温度,t=t—t;关于放热来说,t是指降低的温度,t=t—t00B.“高升多少℃”“高升了多少℃”“降低多少℃”“降低了多少℃”是指t;“高升到多少℃”“降低到多少℃”是指末温t2.各量的关系:(1)在Q和c一准时,t与m成反比(2)在Q和m一准时,t与C成反比;(3)在Q和t一准时,m与c成反比;(4)在c和m一准时,Q与t成正比;(5)在c和t一准时,Q与m成正比;(6)在m和t一准时,Q与c成正比。

(二)、变形公式:(1)t=Q(求变化温度)(2)m=Q(求质量)(3)c=Q(求比热)cm c t mt三、燃料焚烧放热公式:1、固体、液体燃料:Q放=qm(1)各量及其单位:Q放——燃料焚烧放出的热量——J q——热值——J/kgm——质量——kg(2)各量的关系:在q一准时,Q放与m成正比;在m一准时,Q放与q成正比;在Q放一准时,m与q成反比(3)变形式:q=Q放(已知质量和放热,求热值);mQ放m(已知热值和放热,求质量)q2、气体燃料:Q 放=qv(1)各量及其单位:Q 放——燃料焚烧放出的热量——Jq ——热值—— J/m3 V ——体积——m3(2)各量的关系:在q 一准时,Q 放与V 成正比;在V 一准时,Q 放与q 成正比;在 Q 放一准时,V 与q成反比(3)变形式:q=Q 放(已知体积和放热,求热值) ;VQ 放V (已知热值和放热,求体积)q四、效率问题效率——实用能量与总能量之比 (一)、锅炉的效率、定义:锅炉热效率是指有效利用的那部分(被加热物质汲取)的热量与燃料完整焚烧所开释的热量之比。

初三物理比热容热机提高训练(难)

初三物理比热容热机提高训练(难)

第二讲热学(二)一、比热容(一)、基本概念:1定义:单位质量的某种物质温度升高(降低)1C时吸收(放出)的热量2、物理意义:表示物体吸热或放热的本领的物理量3、单位:J/(kg •C )4、说明:(1)比热容是物质的一种特性,大小与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。

3⑵水的比热容为4.2X 10 J(kg •C )表示:1kg的水温度升高(降低)1C吸收(放出)的热量为 4.2 X 103J(3)水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热,是因为水的比热容大例题1、关于比热容,下列说法正确的是()A .温度越高,比热容越大B .物质放热越多,比热容越大C .物质的质量越大,比热容越小D .物质的比热容与质量和温度无关变式1、质量为5 kg的汽油,用去一半后,剩下的汽油()A .密度、比热容、热值都变为原来的一半B •密度不变,比热容、热值变为原来的一半C .密度、比热容变为原来的一半,热值不变D .密度、比热容、热值都不变变式2、冬季供暖的暖气是用水作工作物质将热量传递到千家万户,这是利用了水的()A .密度大B .比热容大C .质量大D .蒸发吸热(二)、热量计算1、基本热量计算:0吸=。

m (t—t o)0放=。

m (t°—t)例1、一个质量为250g的钢刀,加热到560C,然后在空气中自然冷却,室温为20C,这把钢刀在冷却过程中放出多少热量?若把这些热量给30C、0. 5 kg的水加热,水温可以上升多少摄氏度?升高到多少摄氏度?(c钢=0. 46X 103j/kg •C)变式1、甲、乙两种物质的质量之比为3: 1,吸收相同的热量之后,升高的温度之比为2: 3, 求这两种物质的比热容之比.2、热平衡问题:热平衡方程:不计热损失Q吸=Q放例1、将质量为75.4kg、温度为45C的热水与温度为10 C的冷水混合,若混合后水的温度为32 C。

不计热损失,求需冷水的质量。

2024年中考物理复习辅导系列《热学计算专题突破》

2024年中考物理复习辅导系列《热学计算专题突破》

热学计算专题突破一、比热容计算——热平衡方程 1.核心要点:①热传递条件:温度差;热传递结果:温度相同→末温相同②Q 吸=cm (t -t 0) Q 放=cm (t 0-t ) (t ——末温,t 0——初温) ③“没有热损失的情况下”——Q 吸=Q 放 2.典例引领:例1.冷水的温度为t 1、热水的温度为t 2。

现要把冷水和热水混合成温度为t 3的温水,若不计热损失,则冷水和热水的质量之比为( )A.231t t t - B.3231t t t t -- C.2331t t t t -- D.321tt t - 解析:①分析题意:冷水→吸热,热水→放热,把冷水和热水混合→发生热传递,不计热量损失→热平衡:Q 吸=Q 放②末温t 均为t 3;③冷水吸热:Q 吸=c 水m 冷(t 3-t 1),热水放热:Q 放=c 水m 热(t 2-t 3) ④Q 吸=Q 放→c 水m 冷(t 3-t 1)= c 水m 热(t 2-t 3) →2331=m t t m t t --冷热 答案:C 。

二、热效率计算 题型一:烧水问题有效利用:==Q Q cm t ∆吸水有 总能量:==Q Q m q V q 总燃燃放或 效率:=100%=100%Q Q Q Q η⨯⨯有吸总放例1.某家庭用燃气热水器将质量为100kg 、温度为20℃的自来水加热到50℃,消耗的天然气体积为1m 3(假设天然气完全燃烧)。

已知水的比热容为4.2×103J/(kg ·℃),天然气的热值为3.2×107J/m 3。

求:(1)天然气完全燃烧放出的热量; (2)水吸收的热量; (3)该热水器工作时的效率。

解析:(1)天然气完全燃烧放出的热量:Q 放=V 气q =1m 3×3.2×107J/m 3=3.2×107J(2)水吸收的热量:Q 吸=cm 水(t -t 0)=4.2×103J/(kg ·℃)×100kg ×(50℃-20℃)=1.26×107J(3)该热水器工作时的效率:771.2610J=100%=100%39.375%3.210JQ Q η⨯⨯⨯=⨯吸放 题型二:机车问题例2.某公交汽车以天然气为燃料,该车在平直公路上以15m/s 的速度匀速行驶10min ,消耗的天然气为4.5m 3,汽车发动机提供的牵引力为6000N 。

2021年初中物理竞赛及自主招生-第三节 热平衡方程与热平衡问题

2021年初中物理竞赛及自主招生-第三节  热平衡方程与热平衡问题

第三节 热平衡方程与热平衡问题两个温度不同的物体靠近时,会发生热传递。

高温物体放出热量,温度降低,低温物体吸收热量,温度升高。

当两者温度相同时,热传递停止,此时物体即处于热平衡状态。

1.热平衡方程设高温物体的比热容为1c ,质量为1m ,初始温度为1t ,低温物体的比热容为2c ,质量为2m ,初始温度为()221t t t <,当两者达到热平衡时,共同温度为0t ,则可知201t t t <<。

若不计能量损失,则高温物体放出的热量Q 放等于低温物体吸收的热量Q 吸,即Q Q =吸放,或()()11102202c m t t c m t t -=-,这即是两个物体热交换时的平衡方程,可解得t 11122212012c m t c m t m m t c c ++=,若已测得0t 的值,则可求得()()11102202c m t t c m t t -=-,因此可以用这种方法测物体的比热容。

例1 (上海第5届初中物理竞赛复赛)温度不同的两个物体相互接触后将会发生热传递现象。

若不计热量的损失,则当两物体达到热平衡状态时,它们的温度相同,且高温物体放出的热量等于低温物体所吸收的热量。

现有三种不同的液体A ,B ,C ,它们的初温度分别为15℃,25℃,35℃。

当A 和B 液体混合并到达平衡状态时,其平衡温度为21℃;当B 和C 液体混合并到达平衡状态时,其平衡温度为32℃。

求A 和C 液体混合并到达平衡状态时的平衡温度。

分析与解 设A ,B ,C 三种液体的比热容分别为1c ,2c ,3c ;质量分别为1m ,2m ,3m 。

则A 与B 混合时,有()()112221152521c m c m -=-℃℃℃℃,即112223c m c m =;B 与C 混合时,有()()223332253532c m c mc -=-℃℃℃℃,即332273c m c m =;当A 与C 混合时,设热平衡后的温度为t ,则有()()11331535c m t c m t -=-℃℃,将以上各式代入,可解得30.56t =℃。

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初中物理自招与提高-------比热容与热平衡方程
一.基本概念
1、热传递
(1)热传递是能量从 的物体传到 的物体,或者从物体的 部分传到 部分的一种现象。

(2)热传递的条件: 。

(3)热传递的实质: 。

(4)热传递的三种方式:①热传导②热对流 ③热辐射
2、热量
(1)热量是为了衡量在热传递过程中 的多少而引入的。

通常用Q 来表示,它的国际单位是 。

一根火柴棒完全燃烧大约可以放出 的热量。

注意:热量对应于热传递过程,我们只能说物体吸收或者放出多少热量,不能说“物体具有多少热量”!
(2)热传递过程中,高温物体 热量,温度 ,低温物体 热量,温度 。

3. 比热容
物体温度升高时,吸收的热量与那些因素有关呢? 阅读下列内容,请回答问题。

(1)1Kg 的水,温度升高1C ︒,要吸收 的热量,温度升高2C ︒,要吸收 的热量。

1Kg 的酒精,温度升高1C ︒,要吸收 的热量,温度升高2C ︒,要吸收
的热量。

结论1::质量相同的同种物质,吸收热量与升高温度成 比。

(2)1Kg 的水,温度升高2C ︒,吸收的热量是 ; 2Kg 的水,温度升高2C ︒,吸收的热量是
1Kg 的酒精,温度升高2C ︒,吸收的热量是 ; 2Kg 的酒精,温度升高2C ︒,吸收的热量是
结论2:质量不同的同种物质,升高相同的温度时,吸收的热量与 成正比。

(3)1Kg 的水,温度升高1C ︒,要吸收 的热量,1Kg 的酒精,温度升高1C ︒,要吸收 的热量,可见,它们质量相同、升高温度相同,但由于 不同,吸收热量也不同
结论3:不同种物质,即使质量相同、升高温度相同,吸收热量也往往不同。

由此可见,物体吸收热量的多少,与 、 、 都有关系。

(4)试着计算表格中每一行中吸收热量Q 与质量m 和升高温度t ∆乘积的比值,即Q m t
⋅∆,能得到的结论是:同种物质, 不同种物质, 因此,我们可以用这个比值Q m t
⋅∆来区别物质,叫做比热容。

1.定义:我们把单位质量的某种物质温度升高( )1℃所吸收( )的热量叫做这种物质的比热容,简称比热。

符号:c 。

2.公式:Q c m t =
⋅∆ 2、常用单位: 焦耳/(千克· ℃)符号: J/(kg · ℃)读作: 焦耳每千克摄氏度
3. 同种物质来讲,比热容是一个确定的数值(相等的),跟物体质量的大小,温度改变的多少,物体的形状、体积、位置等无关,它仅与物质的种类和状态有关。

对不同物质来讲,比热容一般是不相同的。

二.比热容典型问题
由Q c m t
=⋅∆,当物体温度变化是,我们可以得出物体吸收或放出的热量为Q cm t =⋅∆ 1.由t cm Q ∆=可知,下列说法中正确的是 ( )
A .某物质的比热与吸收的热量Q 成正比
B .温度变化一定的某物质的比热与吸收的热量Q 成正比
C .某物质的比热与其吸放的热量、质量及温度变化量的多少有关
D .某物质的比热与其吸放的热量、质量及温度变化量的多少无关
2.质量和初温相同的铁块和铜块(c 铜<c 铁).如果在它们放出相同的热量后迅速放在一起,那么下列有关它们之间热传递的说法中正确的是 ( )
A .一定是铁块把热量传给铜块
B .一定是铜块把热量传给铁块
C .可能不发生热传递
D .以上答案都不对
3. 质量相同的一块铝和一杯水,它们吸收相等热量之后,把铝块投入水中,那么 ( )
A .热量由水传给铝块
B .热量由铝块传给水
C .水和铝块之间没有热传递
D .以上情况都可能发生
4.在相同的加热条件下,对质量为m 1、比热容为c 1的物质A 和质量为m 2、比热容为c 2的物质B 均匀加热,物质A 、B 的温度随加热时间的变化情况如图1所
示,根据图像你可以推断出的结论是( )
A .若c l =c 2,则m l <m 2
B .若c l >c 2,则m l 一定大于m 2
C .若m l =m 2,则c l <c 2
D .若m l <m 2,则c l >c 2
三.热平衡方程的应用
对于一个与外界没有热交换的系统,一个物体放热,另一个物体吸热,且Q Q =吸放。

且当物体温度相同时,热交换停止。

据此我们可以列出热平衡方程
1. A 、B 两物体质量相等,温度均为10℃;甲、乙两杯水质量相等,温度均为50℃。

现将A 放入甲杯,B 放入乙杯,热平衡后甲杯水温降低了4℃,乙杯水温降低了8℃,不考虑热量的损耗,则A 、B 两物体的比热容之比为( )
A 4:9
B .3:5
C .2:3
D .1:2
2.甲、乙两容器中装有质量相等的水,水温分别为25℃和75℃,现将一温度为65℃的金属球放入甲容器中,热平衡后水温升高到45℃,然后迅速取出金属球并放入乙容器中,热平衡后乙容器中水温为(不计热量散失和水的质量的变化)( )
A .65℃
B 60℃
C .55℃
D .50℃
3.将一杯热水倒入容器内的冷水中,冷水温度升高10℃,又向将一杯热水倒入容器内的冷水中,冷水温度升高10℃,又向容器内倒入同样一杯热水,冷水温度又升高6℃,若再向容器内倒入同样一杯热水,则冷水温度将再升高(不计热损失)( )
A .4.5℃
B 4℃
C .3.5℃
D .3℃
4.甲、乙两块质量相同的不同金属,在沸水里加热一段时间.先取出甲决投入一杯冷水里,当达到热平衡后,水温升高2O ℃.再取出甲块,立即将乙块从沸水中取出投入这杯水中,再次达到热平衡,水温又升高2O ℃.若不计热的损失,则由此可判断( )
A .甲的比热容比乙大
B .甲的比热容比乙小
C .甲的比热容跟乙相等
D .无法确定比热容大小
5.质量相等的28度、100度的水分别装在甲,乙2个容器中.将一个100度的金属球放入甲中,达到温度相同时,甲中 的水温升高到40度,迅速取出金属球放入乙容器中,再次达到温度相同时,乙容器中的水温是 (不计热量损失和水的质量损失)
6.现有甲、乙、丙三中可以互相溶解的液体,期中甲的初始温度为10度,质量是2kg ,比热容为1000kg J C ⋅︒,乙的初始温度为30度,质量是8kg ,比热容为3000kg J C ⋅︒,丙的初始温度为50C ︒
,质量是6kg ,比热容为4000kg J C ⋅︒,求这三种液体充分混合后液体的最终温度,不计热量损失。

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