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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。
质量m(Kg)
物质种类
升高温度()
吸收热量Q(J)
1
水
1
4.2
1
水
2
8.4
2
水
2
16.8
1
酒精
1
2.4
1
酒精
2
4.8
2
酒精
2
9.6
(1)1Kg的水,温度升高1,要吸收 的热量,温度升高2,要吸收
的热量。
1Kg的酒精,温度升高1,要吸收 的热量,温度升高2,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2,吸收的热量是 ; 2Kg的水,温度升高2,吸收的热量是
1Kg的酒精,温度升高2,吸收的热量是 ; 2Kg的酒精,温度升高2,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1,要吸收 的热量,1Kg的酒精,温度升高1,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和升高温度乘积的比值,即,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: 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,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
1.由可知,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m1、比热容为c1的物质A和质量为m2、比热容为c2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cl=c2,则ml<m2 B.若cl>c2,则ml一定大于m2
C.若ml=m2,则cl<c2 D.若ml<m2,则cl>c2
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。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,乙的初始温度为30度,质量是8kg,比热容为,丙的初始温度为,质量是6kg,比热容为,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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