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?。
比热容、热值、热机效率计算复习1. 计算公式(1)t m C Q ∆⨯⨯=升高的温度质量比热容物体吸收的热量 (2)t m C Q ∆⨯⨯=降低的温度质量比热容物体放出的热量(3)燃料完全燃烧放出的热量Q 燃料=热值×燃料质量 Q 燃料=热值×燃料体积一、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(t 0-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kg1、已知水的比热容是4.2×103J/(kg ·O C ),质量为5kg 的水温度升高20 O C ,吸收的热量是多少J ?若这些热量被5kg 的铜块吸收,则铜块升高的温度是多少O C ?(c 铜=0.39×103J/(kg ·O C )2、质量为2kg 的水在太阳的照射下,水吸收了9.66×103J 的热量,则水的温度升高多少OC ?如果质量也为2kg 的沙石在太阳的照射下,也吸收9.66×103J 的热量,则沙石的温度会升高多少O C 呢?已知c 石=0.92×103J/(kg ·O C )(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?)3、质量为500g 的铝锅中装有2kg 的水,把他们从15 O C 加热到95 O C ,一共需要吸收多少热量?(已知c 水=4.2×103J/(kg ·O C ),c 铝=0.88×103J/(kg ·O C ).4、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20O 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=0.46×103J/(kg ·O C )二、有关比热容及燃烧放出热量的综合计算题1、现在火锅通常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料,已知这种燃料的热值是1×107J/kg ,完全燃烧0.21kg “固体酒精”能放出多少热量?若放出的热量都被火锅中的水吸收,求能使多少kg 的水温度升高50 O C ?.%]100⨯=放吸效率Q Q η2、我国的地热资源相当丰富,已经发现的天然温泉就有2000处以上,温泉水的温度大多在60 O C 以上,个别地方达到100—140O C 。
比热容放热公式比热容放热公式是描述物质放热过程的一种数学公式。
在热力学领域中,我们经常需要计算物质在放热过程中所释放的热量。
比热容放热公式可以帮助我们进行这样的计算。
比热容放热公式的一般形式是Q = mcΔT,其中Q代表放热量,m代表物质的质量,c代表物质的比热容,ΔT代表温度变化。
比热容是描述物质对热量变化的敏感程度的物理量。
物质的比热容越大,表示单位质量的物质对热量变化的敏感度越低,需要较大的热量才能使其温度发生变化。
相反,比热容越小,表示单位质量的物质对热量变化的敏感度越高,需要较小的热量就能使其温度发生明显变化。
物质的比热容是一个物质特性,不同物质的比热容是不同的。
例如,水的比热容为4.18 J/g℃,而铁的比热容为0.45 J/g℃。
这意味着,单位质量的水相对于单位质量的铁来说,对相同的热量变化更为敏感。
比热容放热公式可以用于计算物质在放热过程中所释放的热量。
当物质从一个温度状态变化到另一个温度状态时,其温度变化可以用ΔT表示。
根据比热容放热公式,我们可以通过乘以物质的质量和比热容,再乘以温度变化来计算放热量。
比热容放热公式的应用非常广泛。
在日常生活中,我们可以利用这个公式来计算物质在放热过程中所产生的热量。
例如,当我们需要煮水时,可以通过测量水的质量、水的初始温度和水的最终温度,然后代入比热容放热公式来计算水所释放的热量。
比热容放热公式在工程领域也有广泛的应用。
例如,在设计供暖系统时,我们需要计算供暖设备所释放的热量,以确保系统能够提供足够的热量来满足建筑物的需求。
通过使用比热容放热公式,我们可以计算出供暖设备所释放的热量,并根据这个结果来选择适当的设备。
除了比热容放热公式,还有其他一些与放热过程相关的公式。
例如,热传导公式可以用来描述物质内部热量的传递过程。
热传导公式可以帮助我们计算物质内部热量的传递速率,以及在给定时间内物质的温度分布情况。
比热容放热公式是描述物质放热过程的一种数学工具。
比热容计算的常见题型及解法有关比热容的计算是初一科学的一个重点,也是一个难点。
但初一学生因为接受不了代入公式进行计算的方式,所以入门很难。
现把有关比热容计算的几种题型归纳如下,希望对学生的学习有帮助。
1。
利用公式的简单计算首先学生要明确四个物理量的意义。
Q 表示物质在热传递过程中吸收或放出的热量。
C表示这种物质的比热容.M表示物质的质量。
△T表示温度的变化. 基本公式:Q=CM△T 引申公式: C= M= △T=解题思路:1 看问题2选公式3寻已知例如:质量为500克的铝锅中放有3千克的水,把它们从15℃加热到90℃,需要多少热量?解析:铝锅中放水,铝锅和水都要吸收热量。
已知:M铝=500克=0.5千克M水=3千克△T=90℃-15℃=75℃C水=4。
2×103焦耳/千克℃C铝=0.88×103焦耳/千克℃求:Q=?解:Q吸=Q铝+Q水=C铝M铝△T铝+C水M水△T水=0。
88×103焦耳/千克×℃0。
5千克×75℃+4.2×103焦耳/千克×℃3千克×75℃=9。
78×105焦耳答: 铝锅和水共吸收热量9。
78×105焦耳.2.利用公式中四个物理量间的关系进行计算A:已知两个物理量相同,直接利用比例关系,得出结果C、M 、△T中任意两个之间都是反比例关系Q与C、M、△T中的任意一个量都是正比例关系例如:质量相等的水和煤油各一杯,已知它们的比热容之比为2:1,用电热器各加热相同的时间,发现它们升高的温度之比为()A:1:2 B:2:3 C:4:3 D:1:3解析:四个物理量中M、Q相同,比热容之比已知,可根据C与T成反比直接得出答案AB:已知两物体三个物理量的比例关系,求另一物理量的比例关系⑴一般解法:利用公式例如甲、乙两物体的比热之比为2:3,吸收热量之比为3:1时,它们升高的温度相同。
则甲、乙两物体的质量之比为( )(天津市中考题)A.9:2 B.2:9 C.1:2 D.2:1解:已知,,。
比热计算一、有关比热容的计算说明: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(t 0-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 O C 的水加热使其温度升高到50 O C ,式中水的初温为to=20 O C ,末温为t=50 O C ,升高的温度为t-to=50 O C —20 O C=30 O C ;若给20 O C 的水加热使其温度升高50 O C ,式中水的初温to=20 O C,温度变化为t-to =50O C ,则末温t=to+50 O C=70 O 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4.2×103J/(k g ·O C ),质量为5kg 的水温度升高20 O C ,吸收的热量是多少J ?若这些热量被5kg 的铜块吸收,则铜块升高的温度是多少O C ?(c 铜=0.39×103J/(k g ·OC )2、 、一堆烧红的铁钉,温度为800 O C ,质量为1kg ;一壶开水,温度为100 O C ,质量是1kg ,当它们的温度降到室温20 O 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=4.2×103J/(k g ·OC ),c 铁=0.46×103J/(k g ·O C ).3、 质量为2kg 的水在太阳的照射下,水吸收了9.66×103J 的热量,则水的温度升高多少OC ?如果质量也为2kg 的沙石在太阳的照射下,也吸收9.66×103J 的热量,则沙石的温度会升高多少O C 呢?已知c 石=0.92×103J/(k g ·OC )(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 O C 加热到95 O C ,一共需要吸收多少热量?(已知c 水=4.2×103J/(k g ·O C ),c铝=0.88×103J/(k g ·OC ).%]100⨯=放吸效率Q Q η5、 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20O 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=0.46×103J/(k g ·OC )6、 质量为5kg 的某种金属块,温度从20O C 升高到50O C时吸收了1.95×104J 热量,这种金属块的比热容是多少? 它可能是哪种金属?二、有关比热容及燃烧放出热量的综合计算题1、现在火锅通常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料,已知这种燃料的热值是1×107J/k g ,完全燃烧0.21kg “固体酒精”能放出多少热量?若放出的热量都被火锅中的水吸收,求能使多少kg 的水温度升高50 O C ?.2、(07南京)我国的地热资源相当丰富,已经发现的天然温泉就有2000处以上,温泉水的温度大多在60 O C 以上,个别地方达到100—140O C 。
比热容放出热量的公式
比热容放出热量的公式是一个重要的物理定律,它描述了物质在温度变化时放出或吸收的热量。
这个公式被广泛应用于工业、化学、天文学和气象学等领域。
我们来了解一下比热容的定义。
比热容是指单位质量物质在温度变化时吸收或放出的热量。
比热容的单位是焦耳每千克每开尔文(J/kg·K)或卡路里每克每开尔文(cal/g·K)。
当物体的温度发生变化时,它会吸收或放出热量。
这个过程可以用下面的公式来表示:
Q = mcΔT
其中,Q是物体吸收或放出的热量,m是物体的质量,c是物体的比热容,ΔT是物体温度的变化量。
这个公式被称为热力学第一定律,它描述了能量守恒的原理。
在这个公式中,c起着关键作用。
比热容越大,物体在温度变化时需要吸收或放出更多的热量。
相反,比热容越小,物体在温度变化时需要吸收或放出更少的热量。
比热容的值取决于物体的化学成分和物理状态。
例如,水的比热容是4.18 J/g·K,而铁的比热容是0.45 J/g·K。
这意味着相同质量的水和铁在温度变化时需要吸收或放出不同量的热量。
比热容的应用十分广泛。
在工业领域,比热容被用来计算加热或冷却过程中所需的热量。
在化学领域,比热容被用来计算化学反应的热效应。
在天文学和气象学领域,比热容被用来研究行星、恒星和大气层的物理特性。
比热容放出热量的公式是一个重要的物理定律,它描述了物质在温度变化时放出或吸收的热量。
比热容的值取决于物体的化学成分和物理状态,它在工业、化学、天文学和气象学等领域都有广泛的应用。