比热容热量计算

1、比热容热量计算热量的计算【基础知识精讲】1 .根据某种物质的比热，可以确定质量不是 1kg的某种物质，温度升高或降低不是 1C时吸 收或放出的热量。2 .物体的初温用to表示，末温用t表示，比 热用c表示，质量用m表示，物体吸收或放出的 热量分别用Q吸和Q放表示，则物体升高的温度为 t to,吸收热量可表示为 Q吸=cm (tto)降低 温度为tot,放出热量可表示为 Q«=cm(to-t)。3 .物体温度改变的多少也常常表示为 t ,即 t=t 10或At =t0t ,物体温度改变时吸收或 放出的热量由物质的比热、物体的质量和物体温 度改变的多少这三个因素决定，与物体的初温、 求温

2、的高低无关。重重点难点解析】1. Q=cmt,它只适用于物体温度改变时(升 温或降温)物体吸收或放出热量的计算，对有物 态变化的过程不能适用，如若不考虑，就会出错 误。例质量为1kg的水，初温为20C,当它完 全吸收3. 696 X 10 5J的热量，水的温度升高到多少摄氏度（1标准大气压）？根据QQcm（t 一水的末温t=弓+"磊隔Xlkg+20C=108,这个答案肯定是错误，因为水在职标准大气压下的最高温度为100,如果不继续加热, 就不会沸腾，若继续加热，水就会沸腾，但不升 温，吸收的热量用来进行物态变化，所以水的末 温只能升高到100。2 .应用热量公式中的有关温度的文字叙述

3、应特别谨慎，不可乱套。“升高”、“升高了”、“降 低”、“降低了”对应的都是温度的改变量1, 而不是t；而升高到、降低到对应的是物体的末3 .应用热量公式代人数量时各物理量的单位必须统一为国际单位。4 .热平衡：两个温度不同的物体放在一起时, 高温物体将放出热量，温度降低；低温物体吸收 热量，温度升高，最后两物体温度相同，称为达到了热平衡。因此热平衡的唯一标志是温度相 高温物体放出热量Q放，如果没有热量损失，则 Q吸二Q放，利用这个关系可以求出物质的比热或物同。在热传递过程中，低温物体吸收的热量Q吸，体的质量或物体的温度。例1质量为300g的铜锅内，盛有1kg15c的 水，要把水烧开，间需要多

4、少热量？解析 这是一个热量计算问题，要把翰内水烧 开，既要考虑水吸收热量，又要考虑铜锅吸收的 热量，另外，把水浇开一般是指在1标准大气压 下即水的求温为10OC,水盛在锅里，由于热传 递它们的初温和末温分别相同。解：Q铜吸+Q水吸=c铜m铜(t-t o) +c 水 m水(t-t o)=(t-t o) (c 铜 m铜+c 水 m水)=(100C-15 C) 0.39 X 103J/ (kg C) x0.3kg+4.2 X103J/ (kg C) x 1kg一_ _ _ 5=3. 66945X10 J答：要把锅里水烧开，需 3 . 66945 X 105J 的热量。说明：解此题时，容易出现这样的问

5、题：()只考虑到了水吸收热量忽视了铜锅的吸热，题中 已知铜锅的质量，显著要求计算银锅吸收热量；(2)对水的求温，铜锅的初温和求温没有弄清 楚，这与沸点，热传递知识有关，这些知识苦学得不扎实便会发生上述问题；（3）公式字母混乱， 且代数值时不带单位，即使结论的数值是正确 的，但解题过程是错误的，这就要求我们注意字 母和带单位的数值应“一一对应”。例2已知C铜C铅，温度相同，质量相等的 铜块和铅块，它们吸收相同热量后，将它们互相 接触，则（）A.热量由铜块传给铅块B .热量由铅块传给铜块C.铅块和铜块之间不发生热传递D .缺少条件，无法确定解析 解此题要抓住二点：（1）热传递的条件； （2）用控制

6、变量法解题。物体间发生热传递的 条件是：物体间存在着温度差，即热是温度高的 物体传给温度低的物体，要判断铅块和铜块是否 发生热传递，必须知道是哪个物体的末温高，由 Q»=cm（t to）得：t=也品.在Q吸、m %相同时，t只与c有关， cmc越大）t越小。.c铜c铅），t铜Vt铅）即铜块的末温小于 铅块的末温，热应该由铅块传给银，故正确选项是B （答：B） 【难题巧解点拨】现举例说明初中热学习题中经常应用的巧解 方法。例1已知几种金属的比热C铝C铁C铜，现 把质量相同、温度相同（都为室温）的铝球、铁 球和钢球投入质量相同，温度都是 100c的三杯 热水中，热平衡后，杯中水温度最低的

7、是（杯不 导热）（）A.投入铝球的那个杯子B .投入铁球的那个杯C.投入铜球的那个杯D .条件不足，不能确定解法1常规解法（不等式法）对铝块和水、铁球和水，分别列出热平衡方程c铝m （t铝一 to） = c水m水（t水一 t铝）c铁m （t铁一 t 0） = c 水m水（t水一 t铁）c铝t水t铝t铁-toc铁t铝tot水-t铁.C铝> C铁 （t水t铝）（t铁to） >（t 铝一 t 0） （t 水一 t 铁）化简后为t水t铁十t铝tot水t铝十t铁to即t铁（t水to） t铝（t水t0）故t铁1铝同理可得t铜 t铁即t铝vt铁vt银解法2假设法假设水的末温相同，即三个球升高的温

8、度相同。Q®i = cmiAt , m At 相等，c 铝C铁C 铜，Q铝Q铁Q铜，即比热大的铝球吸收热最 多，由热平衡方程可知，投入铝球的那杯水放出 的热量最多，所以，三杯中的水末温不可能一样， 应该是投入铝球的那杯水温度降低最多，末温最 低。解法3图像法如下图所示，建立 Q-1坐标系，Q表示吸收 （或放出）的热量，t表示温度，设室温to,三球比热C铝C铁C铜，质量相同，可知吸 热线斜率k铝 k铁k铜，它们的吸热线与热水的 放热线相交于A B、C,曲线相交时，水与金属 温度相同，吸收或放出的热量相等，代表平衡点, 则对应的末温t xt铁vt铜。比较上述解法，常规解法显得繁冗逊色，理

9、解 了上述解法，类似问题便可迎刃而解。例2使2Og冰温度从一 10c升高到0C,但 未熔成水，需要多少热量？如果这些热量是由温 度从5c降低到0c的水来供给的，需要多少克 5 c的水？解析本题分别运用吸热和放热的计算公式计 算吸收的热量和水放出同样的热量需要水的质 量多少。其中水降低的温度为 t。水t 5C 0c=5C,冰升高的温度为tto力k=0C - (-10 C) 二10C,冰的质量为m力K=20g=0.02kg解:Q 吸=c冰m冰(t 10冰)=2,lX103j/(kg - C ) x 0 . 02kgX 10 C=420J根据题意有Q吸=、放水放出热量Q放=420J; Q放=c水m水

10、(to水一 t)皿水=- 4.2 kg© 5c =6 02kg= 20g答：冰吸收的热量为420J。需要20g水。【命题趋势分析】本节是历年各地中考必考的知识点，涉及的知 识和能力主要有：1.分析能力和数学工具运用 的能力；2.运用热量公式求解比热、质量、热 量和物体的初温、末温。由于本节涉及的物理量 及物理概念较多，与其他一些知识点综合分析解 决实际问题是考试发展的方向。【典型热点考题】例1质量是O.5kg的铝壶里装了 2kg水，初 温为20C,如果它们吸收了 265.2 X 1O3J的热 量，温度升高到多少摄氏度？(铝的比热为0.88 X 103J / (kg C)解析 此题考查

11、是否记住水的比热，是否会运 用热量公式进行有关的计算，能否区别“温度升 高到”与“升高”的区别。解：铝壶和水吸收热量，温度一起上升，由热 量公式有：Q吸=c铝m铝At升十c水m水At升温度升高了Q吸收t升 C铝m铝 C水m水265.2 1030.5 0.88 103 2 4.2 103=30°所以，铝壶和水温度升高到t=to 十Zt 升=20C + 30 C=50C答：铝壶和水温度升高到50C。说明：此题代单位计算时，只写了 t升的单 位，各个物理量的单位都略去不写， 这样书写过 程简洁方便，但每个物理量的单位必须统一到一 套国际单位制中。例2在冬天为了使房间里保持一定温度，每 小时

12、需要供给4.2X106J的热量，若进入散热器 的水的温度是80C,从散热器流出的水的温度 是72 C,问每小时要供给散热器多少 80 c的 水？解析本题涉及冬天取暖这一实际问题，如何 运用所学的物理知识进行解决值得我们重视。本 题已知散热器每小时需要放出的热量，水在通过 散热器过程中的初温和末温，在知道水的比热情况下，运用放热公式即可求出每小时通过热水器 的水的质量解：Q放=CkmK (to t)斤|水=Q：cK(t0 t)4.2 1064.2 103 (80 72)kg=125kg答：每小时要供125kg的水比热容：【同步达纲练习】一、填空题(每空2分，共38分)1 .水的比热大于煤油的比热

13、，这意味着，质 量相等的水和煤油在温度升高相同时，水 吸收的热量比煤油吸收的热量 。2 .比热是用来描述 相等的不同物 质，在升高的温度相同时， 不等的性 质的物理量。3 .酒精的比热是2. 4X103J (kg C),它的 物理意义是,把酒精烧掉一半，剩余酒 精的比热是J / (kg C)。4 .冰的比热是2. 1X103J/ (kg, C),冰吸 收了 2. l X103 J的热量，使冰熔化了一半，剩 余部分的比热是 J_ /(kg ),熔化了 一半的比热是J/kg C)5 .夏天，在阳光照射下，河边的砂石与河水 相比，温度较高的是,这是因 为 6 .冬天，人们用热水来供暖，是因 为。7

14、.质量相等，比热不同的两个物体，吸收相 同的热量后，比热 的物体温度升高较多，如果让它们升高相同的温度，则比热 的物体吸收热量较多。8 . 一滴水和一桶煤油相比， 的质量 大，的比热大。9 .把热水和冷水混合后，热水降低温度，冷 水升高温度，热水的比热将 ,冷的比 热将。二、选择题（每题5分，共50分）1 .关于比热下列说法中，正确的是（）A.比热是物质的特性，每个物体都有自己的 比热B.同温度、同质量的不同物体、比机大的物 体含热量多C.比热与热量有关，某物质吸收或放出的热 量越多，它的比热就越大D.水的比热为4. 2X103J/ (kg-C),可以理解为1kg的水温降低1。C放出的热量为4

15、. 23X 103J2 .夏天，内陆地区比沿海地区一天内气温变化 要大，这是因为(A.沿海地区水的密度比内陆地区砂石的密度B.沿海地区含有的热量比内陆地区砂石含的 热量多C.沿海地区水域比内陆地区水域面积大D.沿海地区的传热能力比砂石弱3 .如图所示是用相同的酒精灯和同样的烧杯 盛着甲、乙两种液体加热时的温度随加热时间变化的图像，从图中可以看出(A.甲的比热大的比热大C.它们的比热一样大法确定4 .下列情况中，比热发生变化的是（）A.水温从80 c升高到90 cB .把圆柱拉成细铁丝C.砖块的体积减小一半D .水结冰5 .发动机的冷却系统中用水做冷却剂。这是 因为（）A.水的资源丰富，容易获得

16、B .水的比热较大C.水的密度较大D.水容易流动6 .状态一定的某种物质，它的比热（）A.跟它原来的温度成正比B.跟它的质量成正比C.跟它吸收的热量成正比D.与上述因素无关7 .水的比热比其它物质都大，下列现象中利用这一特性的是（）A用水作为发动机的冷却液8 .夏天在地上洒水纳凉C.冬天在地窖里放桶水，可防止储存的蔬菜 冻坏D.用纸做锅烧水，水沸腾时纸不会燃烧8 .质量相等的两块金属，放在沸水中相当长时间后，取出来立即放在冰上，能使冰熔 化较多的金属具有（）A.较小的比热 B .较大的体积 C .较高的温度 D .较大的比热9 .若甲物质的比热比乙物质的比热大，下面说法中正确的是（）A.甲比乙

17、含的热量多B.如果甲乙质量相等，放出的热量相等，则 甲降低的温度比乙少C.如果甲乙质量相等，吸收的热量相等，则 甲升高的温度比乙多D.甲乙两物质接触时，必发性热传递10.已知水的比热大于干泥土的比热， 让水和 平泥土吸收同样的热量，那么末温较高的物质是（）A水 B ,干泥土 C ,两者相同D.无法判断三、问答题（12分）利用比热知识说明为什么水银温度计要比酒 精温度计灵敏些？【素质优化训练】1 .民谚俗语中有一句“水火不相容”，说的是 水能使着火物熄灭，请你说说此句含有什么物理 道理？2 .如图所示，甲，乙，丙三种物质是初温相 同的液体，其中甲，乙为质量相等的不同液体， 乙、丙为两质量不等的同

18、种液体，若给它们分别 加热，则可根据它们吸收的热量和升高的温度在 温度一热量图像上分别画出对应的三点甲、乙、 丙，则甲的比热、质量跟丙的比热、质量相比应 该是（）温度A.Ji曲单A.丙的比热比甲大B丙的比热比甲小C.丙的质量比甲大D.丙的质量比甲小热量计算：.【同步达纲练习】一、填空题（每题5分，共35分）1 .冰的比热是 2.l X103J/ (kg C), 4 克的冰从-4C降低到-10 C,放出的热量 是一。2 . 1.76 X 103J的热量可使0. 5kg10C 铝块 温度升高。3 .甲铁块的质量是乙铁块质量的2倍，它们吸 收了相等的热量，则甲、乙比热之比, 甲、乙升高的温度之比。4

19、 .温度为ti的铝块和温度为12的铁块，它们 的质量相等，放出相同的热量后，降低到 同一温度t,那么ti和t2相比较，温度较高的 是。 (c铝c铁)5 .已知C铝C铁C铜，将质量相等的铝、铁、 铜三种金属吸收相同的热量后， 的温 度升高得最多。若它们降低相同的温度， 放出的热量最多。6 .甲、乙两物体的质量相等，如果甲物体的温 度降低15C,乙物体的温度降低10c这时甲放出的热量是乙放热的 2倍，由此可知 物体的比热大，这两种物体比热之比c甲：c乙=o7 .质量相等的某种物质和水，在升高相同的温度时，吸收热量之比为11: 100,则该物 质的比热是.二、选择测（每题5分，共35分）1 .质量相

20、等的水和酒精，其初温相同，若吸 收相等的热量后混合在一起，则（）A.酒精将热传给水B.水将热传给酒精C.不会发生热传递D .无法判断2 .质量、初温分别相同的铁块和水，它们放 出相等的热量后，将铁放入水中，则（）A.铁块和水之间没有热传递B. 热量从铁块传向水C.热量从水传向铁块D .无法确定3 .物体A、B质量相等，把它们加热到相同的 温度，然后把它们分别放入等量同温的水中，A使水温升高10C, B使水温升高20C, 设A、B的比热分别为Ca和Cb,则（）A. Cb= C aB . Cb= 2CaC.cb>2caD . CaV cbV 2cA4. 一定质量的水，温度从80 c降低50

21、c放出的热量，与它从50c降低20c放出的热量相比较（）A.前者要多B.后者要多C. 一样多 D .无法判断5 .大小相同的实心铅球和空心铝球，吸收相 同的热量后，温度升高得多的是（）A.实心球B .空心球 C. 升高温度相同D .无法判断6 .质量相等的不同物质，当它们（）A.吸收相等的热量时，升高的温度也相等B.吸收相等的热量时，比热大的物质温度升高少C升高相同温度时，吸收的热量也相等D.吸收相等的热量时，温度升高多的物质比热大7.体积相同的实心铅块，铜块和铝块，升高相同的温度后，吸热最多的是（）A铅块 B.铜块C.铝块D.同样多三、计算题（每题15分，共则分）1 .质量为200g的铝壶中

22、盛满温度为20 c的 水后进行加热，当壶中水吸收 5 . 04 x 10 5J的 热量后，水温升高到 80 C,此过程中铝壶吸收 了多少热量？壶中所装水的质量为多少千克？ 已知铝的比热为0 . 88 X 103J/ (kg C)。2 .用某种合金制成的小球，体积为10cm3,当温度从10 c升高到20 c时，吸收的热量为 153J,已知合金的密度为 8 . 5 X 103kg/m, 比热为0. 45 X 103J/ (kg C),问小球是空 心还是实心的？如果是空心的，空心部分体积是 多大？【素质优化训练】1 .工业生产中，经常需制取各种合金，对合 金的性质包括比热，生产者是需要了解的，某厂 在试