初中物理提高与自招比热容与热平衡方程
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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 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 B .若c l >c 2,则m l 一定大于m 2 C .若m l =m 2,则c l D .若m l 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。