有关热量的计算例题

1、有关热量的计算例题例1有一高温物体被投入质量为10kg、温度为20C的水中，如果传给水 的热量是2.73 X 106J，则水的温度会升高到多少度。分析将热量的计算公式变形，然后代入数值即可求解。解由公式Q吸=cm(t -t o)变形可得cm2.73x106J42xlOJ/(kg* C)xlOkg4-20C答水的温度会升高到85C例2甲物体的质量是乙物体质量的4倍，当甲的温度从20C升高到70C, 乙的温度从40C升高到60C时，甲，乙两物体吸收的热量之比为 5 : 1，则甲的 比热与乙的比热之比是多少？分析根据比热公式c二一-可直接求比值。m * At解由比热公式可得 m * Atc甲=血甲.

2、氐珂=。甲哦“伍己x扛ciQ严啾皿甲占：甲舟Q呂靈_51x(60-40)-4x(70-20)X 1_ 12答甲、乙两物体的比热之比是1 : 2。例3使质量相等的铜块和铁块吸收相等的热量后互相接触(c铜c铁)则A. 热量从铜块传到铁块B. 热量从铁块传到铜块C它们之间不发生热传递D.无法确定分析发生热传递的条件是两物体存在温度差，要确定铜块和铁块之间是否 有热量传递，决定于它们吸收了相同的热量后，各自的末温是否相等，如果相等, 则不发生热传递；如果不相等，那么热量就从高温物体传到低温物体， 根据热量 公式Q吸=cmt升得物体升髙的温曲厂铝。当它们吸收的热量相專质量相等时，由于c铜VC铁，因此 t

3、铜41铁升。如果它们的初温相同，显然 铜块的末温高于铁块的末温，由于题中没有指出铜块和铁块的初温， 所以就无法 确定哪个物体的末温高。答D。例4将500克温度为94C的水兑入2.5千克温度为15C的水中，热平衡 后的水温是多少摄氏度？假设没有热量损失。t，高温水初始温度是ti=94C,分析两个物体的温度相同，它们之间不会产生热传递，在物理学上称这两 个物体处于热平衡状态；当高温物体向低温物体放出热量时，高温物体的温度将 降低，低温物体的温度要升高，这个过程一直要进行到两物体的温度相等为止， 即进行到两物体达到热平衡状态为止； 在没在热量损失的情况下，高温物体放出 的热量等于低温物体所吸收的热量

4、。设本题中冷热水兑混合后的热平衡温度是质量是m=0.5千克，放出的热量是：0放=cm(t i t)低温水的初始温度是12=15，质量是ni=2.5千克，吸收的热量是:0吸=cm(t -t2)热平衡时，Q放=0吸，所以有cm(t i-t)=cm2(t -t 2)经整理后得：t=(mit i+mt 2)/(m i+m)=(0.5 X 94+2.5 X i5)/(0.5+2.5)=28.2 C上式中的比热c在整理方程式中被约去了，由数学知识我们知道这并不影响 最终的解（因为比热c不可能为零），但却简化了运算，所以在物理学解题中应尽 量用文字代号先运算，最后再代入具体数字。例5质量相等的铝块和铁块，在

5、吸收了相等的热量后，它们升高的温度A相同B. 铝块升高的温度较多C. 铁块升高的温度较多D. 不能确定分析在物体状态不变的情况下，一个物体吸收热量的多少取决于物体的质 量m比热c以及吸热终了的温度t2与吸热开始时的温度ti之差（t 2ti），可用下 面的代数式表达：0吸=cm(t2ti)式中的温度差（t2_tl）越大，说明升高的温度越高，显然对于同一个物体，由 于质量m相同，比热c也相同，则升高的温度越高（温度差t2-ti越大），所需吸 收的热量也越多；反之，物体吸收的热量越多，其温度上升的也越多，（t 2-t J只是物体在吸热时的一个数量上的差值，将上式作变换：t ti=Q®/（c

6、m） 可见在Q吸、c和m都已确定的情况下，温度是（t2-tj也是定值，与开始温 度没有关系，因此选项D是错误的。如果有两个同种材料制成的物体，向它们供给相同的热量Q吸。因为比热是物质固有特性之一，两物体材料相同就是说两物体的比热相同，从可看出，这时温度差决定于两物体的质量大小，质量大的上升的温度低，因为铝块与铁块不 是同种物质，所以据此尚无法判断哪个选项正确。从式还可分析出，对于质量相同的不同物质，在吸收了相同的热量后，其 温度的升高与物质的比热成反比，比热大的温度上升较低，查物质比热表知道， 铝的比热为c铝=1.2 X 102焦/（千克C ），铁的比热是c铁=4.6 X 102焦/（千克C）

7、， 铁的比热大于铝的比热，所以铁升高的温度比铝升高的温度低，选项B是正确的， 选项A和C都是错误的。例6质量均为m的水和酒精，各向外释放了相同的热量 Q放，温度降得较 多的是。分析因为这是放热现象，所以初温度高于末温度，根据放热的代数式并将 其变换形式写成：11 -t 2=0吸/（cm）水和酒精的质量相同，放出的热量也相同，但查比热表知道，水的比热大于 酒精的比热，故根据式可判断出水降低的温度少。例7在温度为25C的房间内，将20C的水1千克与10C的水2千克混合， 由于装置不够精密，与周围物体有 8.4千焦的热量交换，求混合后的温度是多 少？分析题目中告诉“由于装置不够精密，与周围物体有8.

8、4千焦的热量交换” 没有说明是混合水从周围物体中吸热， 还是放热给周围物体，但题目中告诉房间 温度为25r，而混合前温水和凉水的温度均低于 25C，根据热传递的特点，应 该是混合水从周围物体上吸收了 8.4千焦的热量。解这道题，不仅要用到热量计算公式 Q吸=cm（t-1。），Q放=（t o-t），以及热 传递等知识，还要求学生会运用能量守恒定律解决实际问题。 考查了学生综合物 理知识的能力，因此是一道较好的题目。其解法有如下几钟：解法一：由于温水和凉水的温度都低于房间温度， 所以可以认为温水和凉水都从房间 的物体上吸热，根据能量守恒定律：温水和凉水吸收的总热量等于混合水从周围 物体中吸收的热量

9、即：Q=C温+Q凉=c 水 m温（t -1 o 温）+c 水 m凉（t _t o 凉）把 Q=8.4X 103焦，C=4.2X 103焦/（千克C ），m温=1 千克，m凉=2千克，t0温=20C，t0凉=10C代入上式，解得t=14 C,即：混合后水的温度为14C。解法二：由于温水和凉水温度均低于房间温度， 所以凉水的温水中吸热的过程中，还 从周围物体上吸热，根据能量守恒定律，凉水吸收的热量（Q吸）等于温水放出的热量（Q放）加上Q 热交换。即卩Q吸=0放+0热交换。c水m凉=（t-t0凉）=c水m温（t 0温_t）+Q热交换把已知条件（同解法一）代入上式解得t=14 Co解法三:先假定温水与凉水与周围物体无热交换，混合后温度为t',贝 U Q 吸=c*m凉(t ' -t o 凉)0放=。水m温(t 0温-1)根据能量守恒定律有：Q吸=Q>即 c水m凉(t ' -t o凉)=c水m温(t o温一t')把已知条件(同解法一)，代入上式解得t ' =1