关于比热容的计算
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比热容的计算经典例题那咱就开始看比热容计算的经典例题啦。
一、基础升温型例题例1:有质量为2千克的水,它的温度从20℃升高到100℃,水的比热容是4.2×10³焦耳/(千克·℃),求水吸收的热量。
1. 我们得知道热量的计算公式:Q = cmΔ T。
- 这里面Q就是我们要求的热量,c是比热容,m是质量,Δ T是温度的变化量。
2. 然后,我们来找找题目中的已知条件。
- 水的质量m = 2千克。
- 水的比热容c = 4.2×10³焦耳/(千克·℃)。
- 温度的变化量Δ T=T_末-T_初=100℃ - 20℃=80℃。
3. 把这些数值代入公式计算。
- Q = cmΔ T=4.2×10³焦耳/(千克·℃)×2千克×80℃。
- 先算2×80 = 160。
- 再算4.2×10³×160 = 4.2×160×10³。
- 4.2×160 = 672。
- 所以Q = 6.72×10^5焦耳。
二、混合物体型例题例2:把质量为0.5千克、温度为10℃的铁块放到质量为2千克、温度为80℃的水中,铁的比热容是0.46×10³焦耳/(千克·℃),水的比热容是4.2×10³焦耳/(千克·℃),假设没有热量损失,求最终的温度。
1. 设最终的温度为t。
- 对于铁块,它吸收的热量Q_吸 = c_铁m_铁(t - T_铁初)。
- 这里c_铁 = 0.46×10³焦耳/(千克·℃),m_铁 = 0.5千克,T_铁初=10℃。
- 所以Q_吸 = 0.46×10³×0.5×(t - 10)。
2. 对于水,它放出的热量Q_放 = c_水m_水(T_水初-t)。
比热容计算的详细过程以比热容计算的详细过程为标题,写一篇文章:比热容是物质在单位质量下升高1摄氏度温度所需要吸收或放出的热量。
它是描述物质热特性的重要参数之一,可以帮助我们了解物质在温度变化过程中的热力学性质。
比热容的计算方法有多种,下面将详细介绍其中的两种常用方法。
1. 定压比热容计算方法:定压比热容是在恒定压力下,单位质量物质升高1摄氏度温度所需要吸收或放出的热量。
计算定压比热容的方法是通过实验测量物质在不同温度下的热容,然后根据实验数据进行拟合或插值得到函数关系式。
常见的实验方法包括热容量计和差示扫描量热法。
热容量计实验是通过将物质样品放置在一个恒定温度的热容器中,测量在恒定压力下升高的温度和吸收的热量之间的关系。
通过多次实验得到一系列温度和热量数据点,然后使用数学方法进行曲线拟合,得到定压比热容的函数关系式。
差示扫描量热法是一种通过对比样品和参比物质的热容差异来测量物质的定压比热容的方法。
在实验中,将待测样品和参比物质同时加热,并测量它们的温度变化。
通过对比样品和参比物质的温度变化曲线,可以计算出定压比热容。
2. 定容比热容计算方法:定容比热容是在恒定体积下,单位质量物质升高1摄氏度温度所需要吸收或放出的热量。
计算定容比热容的方法通常是通过测量物质的压强-体积或者密度-温度关系,然后根据理想气体状态方程或实验数据得到函数关系式。
在理想气体状态方程中,定容比热容与物质的分子结构和力场有关。
根据理想气体状态方程,可以通过测量压强-体积关系和温度变化来计算定容比热容。
实验测量中常用的方法有等容热容量计和差示扫描量热法。
等容热容量计实验是通过将物质样品放置在一个恒定体积的容器中,测量在恒定体积下升高的温度和吸收的热量之间的关系。
通过多次实验得到一系列温度和热量数据点,然后使用数学方法进行曲线拟合,得到定容比热容的函数关系式。
差示扫描量热法在计算定容比热容时同样可应用。
通过对比样品和参比物质的温度变化曲线,可以计算出定容比热容。
关于比热容计算题的几点说明:1、咱是有单位的人,所以要对准单位,防止小陷阱,比如g与kg之间的关系2、你必须先把关键记住,初温的符号:t 0(一切从零开始),末温就是t 了3、最后,Q=c旭t这个万能的公式=多少条公式?自己要懂得写出来4、对丁一道题目里出现了两个或以上的物质,它们的比热容符号是如何区别的?5、有解有答,请注意这些小细节,意味着把你别人的差距拉大的可能。
一、有关比热容的计算题说明:物体吸收热量的计算公式:Q吸=cm(t-t 0);物体放出热量的计算公式:Q放=cm(t0-t)公式中,t为末温,to为初温,上式中的质量m的单位必须是kg注意:(1)末温与温度变化的区别举例:给20 °C的水加热使其温度升高到50 °C,式中水的初温为to=20 °C,末温为t=50 °C,升高的温度为△t=t-to=50 °C—20 °C=30 °C ;若给20 °C的水加热使其温度升高50 °C,式中水的初温to=20 °C,温度变化为△ t=t-to =50°C,则末温t=to+△ t=to+50 °C=70 °C,所以在解题时,一定要弄清已知的温度是末温,还是温度的变化。
对升高了,升高到,降低了,降低到等关键字眼一定要严格加以区分,才能避免不必要的失分。
1、已知水的比热容是4.2 X 10 J/ (kg - °C),质量为5kg的水温度升高20 °C,罂收的热量是多少J?若这些热量被5kg的铜块吸收,贝U铜块升高的温度是多少°C? (C铜=0.39 x 10 J/ (kg • °C)2、、一堆烧红的铁钉,温度为800 °C,质量为1kg; 一壶开水,温度为100 °C,质量是1kg,当它们的温度降到室温20 °C时,请通过计算说明放出热量较多的是什么物质呢?(已知C水=J/(kg - °C), C 铁=0.46 x 10 J/ (kg • °C).3、质量为2kg的水在太阳的照射下,水吸收了9.66 x 103J的热量,则水的温度升高多少°C?如果质量也为2kg的沙石在太阳的照射下,也吸收9.66x 103J的热量,则沙石的温度会升高多少°C呢?已知C 石=0.92 x 103J/ (kg - °C)(老板,C水没有给出来,我不会算啦,孩子,我们曾经说过,什么比热容都不要记,唯独水的比热容要记,我是不会告诉你那个关键是 4.2的那个!PS:我想通过这样的计算,你应该明白为什么,在相同的太阳照射下,沙滩上沙子的温度高,而水的温度低的缘故了吧?)4、质量为500g的铝锅中装有2kg的水,把他们从15 °C加热到95 °C, 一共需要吸收多少热量?(已知C水=J/ (kg • °C)我说过了,打死我也不告诉你水的比热容,C铝=0.88 x 10 J/ (kg • °C)5、质量为5kg的铁球,初温为10O C,用加热的方法使其温度升高到20°C,则它需要吸收多少热量?如果是通过做功的方法使其温度升高,条件同上,那么至少外界要对该球做多少焦耳的的功(C铁=0.46 x 10 J/ (kg • °C)4一6、质量为5 kg的某种金属块,温度从20°C升局到50°C时吸收了1.95X 10 J热重,N种金属块的比热谷是多少?它可能是哪种金属?(出这个题目第二问的老师一般是大才,所以我不会告诉你们可以去查一下课本12页再来写答案,不许去偷看水的比热容!)、热平衡'问题:指在不计热量损失的条件下,高温物体放出的热量等丁低温物体吸收的热量(即:Q吸Q放)且在热平衡状态下,两个物体的最后温度相同,不再进行热传递。
初三物理比热容四种典型计算题一、水的比热容计算题1. 题目描述一个质量为m=0.2kg的水块,温度从T1=20℃升到T2=35℃,求温度升高过程中水的吸收热量。
2. 解题思路水的比热容为c=4180J/(kg·℃),根据热学第一定律可得:$$Q = mc\\Delta T$$其中,Q代表水在温度升高过程中的吸收热量,m代表水的质量,$\\DeltaT=T_2-T_1$ 代表温度升高的差值。
将题目中的数据代入公式,可得:$$Q=0.2kg\\times4180J/(kg·℃)\\times(35℃-20℃)=13972J$$因此,水在温度升高过程中吸收了13972J的热量。
二、金属比热容计算题1. 题目描述一个质量为m=0.5kg的铁块,温度从T1=100℃降到T2=20℃,求铁块散失的热量。
2. 解题思路根据热学第一定律可得:$$Q=-mc\\Delta T$$其中,Q代表金属在温度降低过程中散失的热量,m代表金属的质量,$\\Delta T=T_2-T_1$ 代表温度降低的差值。
由于题目中金属的温度降低,因此把公式中的Q赋为负值。
铁的比热容为c=448J/(kg·℃),将题目中的数据代入公式,可得:$$Q=-0.5kg\\times448J/(kg·℃)\\times(100℃-20℃)=-20160J$$因此,铁块在温度降低过程中散失了20160J的热量。
三、混合物体比热容计算题1. 题目描述在热容器内,有m1=0.2kg热水温度为T1=45℃,有m2=0.3kg冷水温度为T2=10℃,将两种水混合后,混合水的温度为T3=30℃,求混合水的比热容。
2. 解题思路混合水的比热容可通过混合前后能量守恒的关系得到。
设混合水的比热容为c,混合水的质量为m=m1+m2=0.5kg。
将题目描述转化为公式,有:m1c(T3−T1)+m2c(T3−T2)=0将题目中的数据代入公式中,可得:$$ (0.2kg\\times c+0.3kg\\times c)\\times(30℃-10℃)=0.2kg\\timesc\\times(30℃-45℃)+0.3kg\\times c\\times(30℃-10℃)$$化简可得:c=3540J/(kg·℃)因此,混合水的比热容为3540J/(kg·℃)。
热力学中的热容和比热容热力学是研究能量转化和能量传递的规律的一门学科。
热力学中的热容和比热容是描述物体在吸收热量时所表现出的性质的重要参数。
下面将详细介绍热力学中的热容和比热容的概念、计算方法以及它们在物理学和工程中的应用。
一、热容的概念和计算方法热容是指单位质量物质吸收或释放一定量热量时的温度变化。
在理论上,热容可以分为定容热容和定压热容两种。
定容热容是指恒定容器中单位质量物质在压强不变的情况下吸收或释放一定量的热量时的温度变化。
它的计算公式为:Cv = ΔQ/ΔT其中,Cv表示定容热容,ΔQ表示吸收或释放的热量,ΔT表示温度变化。
定压热容是指单位质量物质在压强不变的条件下吸收或释放一定量的热量时的温度变化。
它的计算公式为:Cp = ΔQ/ΔT其中,Cp表示定压热容,ΔQ表示吸收或释放的热量,ΔT表示温度变化。
二、比热容的概念和计算方法比热容是指单位质量物质吸收或释放一定量热量时需要的热量与其温度变化之间的比值。
比热容也可分为定容比热容和定压比热容两种。
定容比热容是指恒定容器中单位质量物质在压强不变的条件下吸收或释放一定量的热量时所需要的热量与温度变化之间的比值。
它的计算公式为:cv = Q/(mΔT)其中,cv表示定容比热容,Q表示吸收或释放的热量,m表示物质的质量,ΔT表示温度变化。
定压比热容是指单位质量物质在压强不变的条件下吸收或释放一定量的热量时所需要的热量与温度变化之间的比值。
它的计算公式为:cp = Q/(mΔT)其中,cp表示定压比热容,Q表示吸收或释放的热量,m表示物质的质量,ΔT表示温度变化。
三、热容和比热容的应用热容和比热容在物理学和工程中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:1. 物质性质研究:通过测量物质的热容和比热容,可以得到物质的热力学性质,从而可以更好地了解物质的结构和特性。
2. 热力学循环分析:热容和比热容的数值可以用于热力学循环(如汽轮机循环、制冷循环等)的分析和设计。
关于比热容的计算题=cm(t0—t)基础知识:1、吸热公式:Q吸放热公式:Q放=cm(t—t0)2、水的比热容:C水=4.2×103J/(kg.0C)3、燃料燃烧放出热量的公式:Q=qm一、基础题1、把3kg的水从200C加热到500C,吸收的热量是多少?再降到400C,又放出多少热量?2、质量为1kg的水吸收了2.1×103J的热量,温度升高了多少度?二、两种物质吸放热问题1、质量为1kg的铝锅中放有2kg的水,把它们从150C加热到850C,需要吸收的=0.88×103 J/(kg.0C)热量是多少?(c铝2、质量为1kg温度为1000C的铁球,放入质量为1kg温度为200C的水中,热平衡后,水的温度是多少?(c=0.46×103 J/(kg.0C)铁三、与热值综合的计算题1、完全燃烧21g热值为3.0×107J/kg的酒精,这些热量可使1kg的水温度升高多少度?2、完全燃烧30g热值为3.0×107J/kg的酒精,这些热量有50%被1kg水吸收,可使的水温度升高多少度?3、地热温泉每天出水量2.5×104kg,泉水初温是800C,供暖后降到400C,若这些热量有热值为3.0×107J/kg的煤炭提供,每天需要燃烧多少千克的煤炭?4、用炉子烧水,将10kg的水从200C加热到1000C,燃烧了0.5kg的焦炭,该炉子的效率是多少?四、与太阳能相结合某太阳能热水器加热效率为80%。
每小时平均接受4.2×106J的太阳能,在5h的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg、初温为200C的水的温度升高到400C. (1)热水器中水吸收的热量是多少?(2)热水器5h内接受的太阳能是多少?。