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1、比熱容、熱量的計(jì)算比熱容、熱量的計(jì)算【重點(diǎn)難點(diǎn)解析重點(diǎn)難點(diǎn)解析】1Q=cm△tQ=cm△t,它只適用于物體溫度改變時(shí)(升溫或降溫)物體吸收或放出熱量的計(jì)算,對(duì),它只適用于物體溫度改變時(shí)(升溫或降溫)物體吸收或放出熱量的計(jì)算,對(duì)有物態(tài)變化的過程不能適用,如若不考慮,就會(huì)出錯(cuò)誤。例質(zhì)量為有物態(tài)變化的過程不能適用,如若不考慮,就會(huì)出錯(cuò)誤。例質(zhì)量為1kg1kg的水,初溫為的水,初溫為20℃20℃,當(dāng)它完全吸收,當(dāng)它完全吸收36966961010
2、5J的熱量,水的溫度升高到多少攝氏度(的熱量,水的溫度升高到多少攝氏度(1標(biāo)準(zhǔn)大標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)?根據(jù)氣壓)?根據(jù)Q吸=cm=cm(t-to)水的末溫)水的末溫t=t=1kg20℃=108℃1kg20℃=108℃,這個(gè)答案肯定是錯(cuò)誤,因?yàn)樗?,這個(gè)答案肯定是錯(cuò)誤,因?yàn)樗?(102.410696.3350℃kgJJtcmQ????在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的最高溫度為在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的最高溫度為100℃100℃如果不繼續(xù)加熱,就不會(huì)沸騰,若繼續(xù)加熱,水如果不
3、繼續(xù)加熱,就不會(huì)沸騰,若繼續(xù)加熱,水就會(huì)沸騰,但不升溫,吸收的熱量用來進(jìn)行物態(tài)變化,所以水的末溫只能升高到就會(huì)沸騰,但不升溫,吸收的熱量用來進(jìn)行物態(tài)變化,所以水的末溫只能升高到100℃100℃。2應(yīng)用熱量公式中的有關(guān)溫度的文字?jǐn)⑹鰬?yīng)特別謹(jǐn)慎,不可亂套。應(yīng)用熱量公式中的有關(guān)溫度的文字?jǐn)⑹鰬?yīng)特別謹(jǐn)慎,不可亂套?!吧呱摺?、“升高了升高了”、“降低降低”、“降低了降低了”對(duì)應(yīng)的都是溫度的改變量對(duì)應(yīng)的都是溫度的改變量△t△t,而不是,而不是t
4、;而升高到、降低到對(duì)應(yīng);而升高到、降低到對(duì)應(yīng)的是物體的末溫的是物體的末溫t。3應(yīng)用熱量公式代人數(shù)量時(shí)各物理量的單位必須統(tǒng)一為國際單位。應(yīng)用熱量公式代人數(shù)量時(shí)各物理量的單位必須統(tǒng)一為國際單位。4熱平衡:兩個(gè)溫度不同的物體放在一起時(shí),高溫物體將放出熱量,溫度降低;低溫物體熱平衡:兩個(gè)溫度不同的物體放在一起時(shí),高溫物體將放出熱量,溫度降低;低溫物體吸收熱量,溫度升高,最后兩物體溫度相同,稱為達(dá)到了熱平衡。因此熱平衡的唯一吸收熱量,溫度升高,最
5、后兩物體溫度相同,稱為達(dá)到了熱平衡。因此熱平衡的唯一標(biāo)志是溫度相同。在熱傳遞過程中,低溫物體吸收的熱量標(biāo)志是溫度相同。在熱傳遞過程中,低溫物體吸收的熱量Q吸,高溫物體放出熱量,高溫物體放出熱量Q放,如果沒有熱量損失,則如果沒有熱量損失,則Q吸=Q=Q放,利用這個(gè)關(guān)系可以求出物質(zhì)的比熱或物體的質(zhì)量或,利用這個(gè)關(guān)系可以求出物質(zhì)的比熱或物體的質(zhì)量或物體的溫度。物體的溫度。例1質(zhì)量為質(zhì)量為300g300g的銅鍋內(nèi),盛有的銅鍋內(nèi),盛有1kg15℃
6、1kg15℃的水,要把水燒開,需要多少熱量?的水,要把水燒開,需要多少熱量?解析解析這是一個(gè)熱量計(jì)算問題,要把鍋內(nèi)水燒開,既要考慮水吸收熱量,又要考慮銅鍋吸這是一個(gè)熱量計(jì)算問題,要把鍋內(nèi)水燒開,既要考慮水吸收熱量,又要考慮銅鍋吸收的熱量,另外,把水澆開一般是指在收的熱量,另外,把水澆開一般是指在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下即水的求溫為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下即水的求溫為10O℃10O℃,水盛在,水盛在鍋里,由于熱傳遞它們的初溫和末溫分別相同。鍋里,由于熱傳遞它們
7、的初溫和末溫分別相同。解:Q銅吸銅吸QQ水吸水吸鐵球和鋼球投入質(zhì)量相同,溫度都是鐵球和鋼球投入質(zhì)量相同,溫度都是100℃100℃的三杯熱水中,熱平衡后,杯中水溫度最的三杯熱水中,熱平衡后,杯中水溫度最低的是(杯不導(dǎo)熱)低的是(杯不導(dǎo)熱)()A投入鋁球的那個(gè)杯子投入鋁球的那個(gè)杯子B投入鐵球的那個(gè)杯投入鐵球的那個(gè)杯C投入銅球的那個(gè)杯投入銅球的那個(gè)杯D條件不足,不能確定條件不足,不能確定解法解法1常規(guī)解法(不等式法)常規(guī)解法(不等式法)對(duì)鋁塊
8、和水、鐵球和水,分別列出熱平衡方程對(duì)鋁塊和水、鐵球和水,分別列出熱平衡方程c鋁m(t鋁一to)=c水m水(t水一t鋁)c鐵m(t鐵一t0)=c水m水(t水一t鐵)得○1○2鐵00ttttttttcc水鐵鋁鋁水鐵鋁???∵C∵C鋁>C鐵∴(t∴(t水一t鋁)(t鐵一t0)>()>(t鋁一t0)(t水一t鐵)化簡(jiǎn)后為化簡(jiǎn)后為t水t鐵十t鋁t0>t水t鋁十t鐵t0即t鐵(t水-t0)>)>t鋁(t水-t0)故t鐵>t鋁同理可得同理可得t銅>t
9、鐵即t鋁<t鐵<t銀解法解法2利用函數(shù)的增減性利用函數(shù)的增減性用cx表示某一金屬的比熱,熱平衡方程為表示某一金屬的比熱,熱平衡方程為cxm(t-toto)=c水m水(t水一t)解得解得t=t=水水水水水m0cmctmcmtcxx??從③式很難看出平衡溫度式很難看出平衡溫度t是cx的增函數(shù)還是減函數(shù),因?yàn)榉肿臃帜妇形粗康脑龊瘮?shù)還是減函數(shù),因?yàn)榉肿臃帜妇形粗繛閤C此,可將此,可將③式變形,把分子上的式變形,把分子上的消掉。消掉。
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