比热容 热值及热量计算
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初三物理比热容及其计算
比热容的定义:
单位质量的某种物质,温度升高(或降低) 1℃所吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热容。用符号c表示。
比热容单位:
焦/(千克·摄氏度),符号是J/(kg·℃),读作焦每千克摄氏度,它表示的物理意义是:单位质量的某种物质温度升高(或降低)l℃时,吸收(或放出) 的热量是多少焦。
典型例题
1“探究水和砂子的吸热能力”实验器材如图所示,两个酒精灯、两个金属杯、两个温度计.对质量相等的水和砂子进行加热请回答下列问题:
(1)怎样使水和干砂子吸收相同的热量?_____
(2)质量相等的水和干砂子吸收相等的热量时,_____的温度升高较快,若升高相同的温度,_____吸收的热量较多.
(3)这个实验说明了质量相同的不同物质的吸热能力是_____的.
答案:相同火焰加热相同时间
沙子
水
不同
解析:实验采用控制变量法,由吸收热量公式Q=Cm△t可判断.
解:(1)使水和干砂子吸收相同的热量,就需要用相同的火焰加热相同的时间.
(2)质量相等的水和干砂子吸收相等的热量时,沙子比水的比热容小,由吸收热量公式Q=Cm△t知:沙子的温度升高较快,若升高相同的温度,水吸收的热量较多.
(3)这个实验说明了质量相同的不同物质的吸热能力是不同的.
故答案是:(1)相同火焰加热相同时间;(2)沙子;水.(3)不同.
2利用热量公式计算
在冬天为使房间里保持一定的温度,每小时要供给4.2×106焦的热量,若进入散热器中水的温度是80℃,从散热器流出的水的温度是72℃,问每小时要供给散热器多少80℃的水?
【分析与解答】可利用公式Q放=Cm(t0-t)变形为:)(0ttCQm放求出m。
解:Q放=Cm( t0-t) )kg()(..)tt(CQm125728010241024360放
练习1:利用热量公式计算(变式1)
质量为0.5千克的铝壶里装了2千克的水。初温度为20℃,如果它吸收了265.2×103焦的热量,温度可升高到多少摄氏度?[铝比热容为0.88×103焦/(千克·℃)]
沪科版九年级物理
1 知识要点归纳
第3节 比热容
1.定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。
2.物理意义:质量相等的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不相同,说明不同物质吸收热量的本领不同。比热容就是反映物质吸热(或放热)本领大小的物理量。单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量越多,说明该物质比热容越大,吸热本领越强。例如,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),煤油的比热容是2.1×103J/(kg·℃)。意思是,1kg水温度升高1℃,需要吸收4.2×103J的热量;而1kg煤油温度升高1℃,需要吸收2.1×103J的热量。可见,水的吸热能力比煤油强。
3.比热容的大小,也可以理解为“热惰性”的大小。比热容大,可以理解为“热惰性”大,就是要使它升温不容易,使它降温也不容易;比热容小,可以理解为“热惰性”小,就是要使它升温容易,使它降温也容易。如质量都为1kg的水和煤油,如果让它们都吸收4.2×103J的热量,水的温度升高1℃,而煤油的温度则升高2℃。可见,水的比热容大,即水的热惰性大,吸收相同的热量,温度升高更慢;而煤油的比热容小,即煤油的热惰性小,吸收相同的热量,温度升高更快。又如水的比热容大,白天阳光照射下,水升温慢;夜晚气温降低,水降温慢,这样在水多的地方昼夜温差就小。这就是“内陆地区昼夜气温变化大,而沿海地区气温变化小”的原因。
4.比热容是物质本身的一种特性,任何物质都有自己的比热容。比热容只与物质的种类和状态有关,与物质质量大小、温度变化量的大小、吸收或放出热量的多少都无关。
5.不同物质的比热容一般不同,但也有特殊情况,例如,煤油和冰是不同的物质,但它们的比热容是相同的,都是2.1×103J/(kg·℃)。
6.同种物质只有在状态一定时,它的比热容才是一个定值。如果物质所处的物态不同,比热容也不相同,例如,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),而水结成冰以后的比热容是2.1×103J/(kg·℃)。
物体吸放热公式公式中的各个量Q吸(Q放)=c·m·△t
Q吸或Q放
比热容(c)指热传递时某物体吸收或放出的热量多少决定因素表示物体吸放热的能力大小水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)该公式是这一模块题目的唯一依据
加热器种类加热时间燃料的热值q用掉燃料的质量或体积单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量
热值的单位决定它所乘的是质量还是体积
质量(m)温度变化量即温差(△t)一般的实验题都控制两种物质的质量相等吸热时为升温,△t=t末-t初冰的比热容是2.1×103J/(kg·℃)类比饭量
影响比热容的因素物质的种类同种物质的不同状态类比密度
比热容的应用是物质的一种属性
海陆风问题白天夜晚沙子升温比水快风从海面吹向陆地沙子降温比水快风从陆地吹向海面水冷却发动机等用水取暖、调节温度等比热容的实验题要注意控制变量,测量某一个量来得到比热容的大小关系
放热时为降温,△t=t初-t末一般的实验题会控制初温和质量相同,比较末温
单次平衡问题Q吸=Q放中间的等号需要保证无热量损失
水的末温计算一个标准大气压无一个标准大气压大于100时,实际末温为100(非计算值)小于等于100时,实际末温为计算值水的实际末温一定小于等于计算值Q放一般通过热值和质量或体积来算,Q吸一般由展开式计算如果发现了太阳辐射类似的奇怪量,注意翻译成人话注意“升高了”和“升高到”的区别如果计算效率(有热损失),Q吸是有用功,Q放是总功
多次平衡问题有几次平衡就能列几次等式式子之间联立式子之间作比双平衡注意同温三次平衡问题注意设较少的未知量,比如初始温差画温度线辅助分析
初中物理比热容四种典型计算题
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初中物理比热容四种典型计算题
说明:物体吸收热量的计算公式:Q吸=cm(t-t0) ;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 OC的水加热使其温度升高到50 OC,式中水的初温为to=20 OC,末温为t=50 OC,升高的温度为t-to=50 OC—20 OC=30 OC ;若给20 OC的水加热使其温度升高50 OC,式中水的初温to=20 OC,温度变化为t-to =50OC,则末温t=to+50 OC=70 OC,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/(kg·OC),质量为5kg的水温度升高20 OC,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OC?(c铜=0.39×103J/(kg·OC)
2、一堆烧红的铁钉,温度为800 OC,质量为1kg;一壶开水,温度为100 OC,质量是1kg,当它们的温度降到室温20 OC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/(kg·OC),c铁=0.46×103J/(kg·OC).
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OC呢?已知c石=0.92×103J/(kg·OC)(通过这样的计算,同学们应该明白为什么,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?)
初中物理比热容四种典型计算题
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4、质量为500g的铝锅中装有2kg的水,把他们从15 OC加热到95 OC,一共需要吸收多少热量?(已知c水=4.2×103J/(kg·OC),c铝=0.88×103J/(kg·OC).