比熱容熱值精講及習(xí)題附答案-資料下載頁
2025-06-23 07:44本頁面
【正文】 t甲＜t乙，故內(nèi)能從乙傳向甲正確解答 C誤點(diǎn)警示 知識補(bǔ)充：（1）內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動的動能和分子勢能的總和。（2）熱傳遞的本質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。 知識點(diǎn)2 比熱容的意義比熱容是物質(zhì)的特性之一，由物質(zhì)本身和物質(zhì)所處的狀態(tài)決定，對處于某一定狀態(tài)下的物質(zhì)來說，其比熱容是一定的，跟物質(zhì)的質(zhì)量和體積的大小、溫度的高低、吸收（或放出）熱量的多少無關(guān)。 例2 把兩個質(zhì)量相等的20℃的銅球，分別放進(jìn)質(zhì)量相等的、溫度均為50℃的水和煤油中，達(dá)到熱平衡后，水和煤油的溫度相比哪個低？ 思路解析 本題是關(guān)于熱平衡現(xiàn)象的問題。可以利用熱平衡方程，以及公式Q＝cm△t來解。 正確解答 設(shè)水的質(zhì)量為m1，比熱為c1，水的初溫為t01＝50℃，熱平衡后溫度為t末1；又設(shè)煤油質(zhì)量m2 （m1＝m2），比熱為c2，煤油的初溫為t02＝50℃，熱平衡后溫度為t末2；銅的質(zhì)量為m3，比熱為c3，銅球的初溫為t03＝20℃，銅在水中熱平衡后溫度為t末3＝t末1；銅在煤油中熱平衡后的溫度為t′末3＝，根據(jù)熱平衡方程，有Q銅吸＝Q水放，即c3m3 （t末1－t03）＝c1m1 （t01－t末1） ①銅在煤油中時，同理可得c3m3 （t末2－t03）＝c2m2 （t02－t末2） ②由①/②得 .又m1＝m2，化簡上式得 .因?yàn)閏1＞c2，所以 .所以（t末1－t03）（t02－t末2）＞（t01－t末1）（t末2－t03）。 兩邊展開，代入已知條件，合并同類項(xiàng)，得30t末1＞30t末2，所以t末1＞。 誤點(diǎn)警示 此題中的熱平衡是指不計熱損失的情況下。 知識點(diǎn)3 103 J/（kg.℃）。水的比熱容比較大，在工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有廣泛的應(yīng)用，其應(yīng)用主要有兩方面：一是用水來做制冷劑或取暖；二是調(diào)節(jié)氣候。 例3 宿遷境內(nèi)的洪澤湖在盛夏季節(jié)，對周圍地區(qū)氣溫起著很好的調(diào)節(jié)作用，這主要是因?yàn)楹闈珊乃娲螅慷?。更重要的是因?yàn)樗? 比陸地大，太陽曬后水的 變化比陸地小。 思路解析 從小的比熱比干泥土的比熱大3倍多去理解、分析。 正確解答 根據(jù)公式 ，可知當(dāng)比熱較大的水在吸收或放出與陸地相當(dāng)?shù)臒崃繒r，溫度的變化較小。所以，本題答案為：比熱 溫度。 誤點(diǎn)警示 公式Q＝cm△t，體現(xiàn)了各種物質(zhì)吸收或放出熱量與物質(zhì)的比熱、物質(zhì)的質(zhì)量以及溫度變化之間的關(guān)系。 知識點(diǎn)4 熱量的計算吸熱計算式：Q吸＝cm（t－t0） 放熱計算式：Q放＝cm（t0－t） 其中Q為熱量，單位是J；c為物質(zhì)的比熱容，單位J/（kg.℃）；m為物體質(zhì)量，單位為kg；t0為物體初始溫度，t為物體末溫，單位為℃。 「注意」應(yīng)用計算式進(jìn)行計算時，代入的數(shù)據(jù)一定要連同單位一起代入，且單位要統(tǒng)一。 例4 質(zhì)量為5 kg的冷水和質(zhì)量2 kg的熱水混合后，其共同溫度是40℃，則冷水和熱水的初溫可能是（ ） A、10℃，52℃ B、20℃，50℃C、20℃，90℃ D、30℃，70℃思路解析 根據(jù)題意可知cm冷（t末 －t冷初）＝cm熱（t熱初－t末），即5（40℃－t冷卻）＝2（t熱初－40℃）展開，合并可得5t冷初＋2t熱初＝280℃此式為二元一次方程，應(yīng)有無數(shù)組解，但題中只給了四個選項(xiàng)。 當(dāng)t冷初＝20℃，t熱初＝90℃時，滿足上述二元一次方程。 正確解答 解好本題除了要掌握好所學(xué)的物理知識，還要應(yīng)用好有關(guān)的數(shù)學(xué)知識。 例5 把質(zhì)量為4 kg的冷水與3 kg、80℃的熱水混合后的溫度為40℃，若不計熱量損失，求冷水的溫度是多少？ 命題意圖 本題考查了能量守恒定律在熱傳遞過程中的應(yīng)用。 題型特點(diǎn) 本題是理想狀況下的熱傳遞，解題時的關(guān)鍵是明確熱傳遞過程中熱水放出的熱量與冷水吸收的熱量相等。且本題涉及的物理量較多，因此解題時應(yīng)注意加腳標(biāo)以示區(qū)別。 分析解答 熱水與冷水混合會發(fā)生熱傳遞，直到二者溫度相同時為止。若不計熱量損失，根據(jù)能量守恒定律，熱水放出的熱量等于冷水吸收的熱量。下面以兩種解法示例。 解法一：分步計算法：由題意得，熱水放出的熱量為Q放＝cm1（t1－t）＝103 J/（kg.℃）3 kg（80℃－40℃）＝105 J，冷水吸收的熱量為Q放＝Q吸＝105 J由于Q吸＝cm2 （t－t2），變換得冷水的溫度 解法二：綜合法：由題意得Q放＝Q吸，展開得cm1 （t1－t）＝cm2 （t－t2） 熱值練習(xí) 1. 完全燃燒42g焦炭所放出的熱量，若有50％被2kg、30℃的水吸收，則水溫可升高多少？[c水=103J/(kg℃)，q焦炭=107J/kg，此時外界為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓]2. 小洋家煮飯、燒水使用的是管道天然氣，107J/m3，放出的熱量有50％被有效利用，現(xiàn)要將質(zhì)量為4 kg，初溫為25℃的水加熱到100℃，需要完全燃燒多少立方米的天然氣？
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