内容正文:
中物理
人教版 物理(初中)
同步精品课堂
九年级
第十三章 内能
第3节 比热容
第2课时 热量的计算
1
课堂导入
物质吸收热量的多少与其质量、温度变化、比热容成什么关系?
观察与思考
问 题
知道了水的比热容是4.2×103 J/(kg · ℃),你能根据它的物理意义计算出0.4kg的水,温度从20 ℃升高到70 ℃,需要吸收的热量吗?
一、热量计算公式
2
课堂活动
吸收的热量
=4.2×103 J/(kg·℃)×0.4 kg×(70 ℃-20 ℃)
=8.4×104 J
提炼
公式
吸收的热量=比热容×质量×升高的温度
归 纳
1、吸热公式:
Q吸=cm(t1-t0) 或 Q 吸=cmΔt
2、放热公式:
Q 放= cm(t0-t1) 或 Q 放= cmΔt
公式中各物理的符号及含义:
Q吸: 物体吸收的热量;
Q放: 物体放出的热量;
c : 物质的比热容;
m : 物体的质量;
t0 :物体原来的温度(初温);
t1 :物体后来的温度(末温);
Δt:变化的温度 Δt=t1-t0或Δt=t0- t1
【例1】净含量为 350 mL (1 mL=1×10-6 m3) 的瓶装饮用纯净水的质量为________kg。若将其放入冰箱冷藏,温度降低了20 ℃,则水放出的热量为__________J。已知水的密度 ρ=1.0×103 kg/m3,水的比热容 c=4.2×103 J/(kg·℃)。
2.94×104
0.35
水的质量利用公式m=ρV计算,水放出的热量利用公式Q放=cmΔt计算。
【解析】
水的质量
m=ρV=1.0×103 kg/m3×350×10-6 m3=0.35 kg,
水放出的热量
Q放=cmΔt =4.2×103 J/(kg·℃)×0.35 kg×20 ℃
=29 400 J。
总 结
公式Q=cmΔt中,只要知道其中任意三个量,就可以求出另外一个未知量。这个公式可以用来计算的物理量有:吸收或放出的热量、升高或降低的温度、物体的质量、物质的比热容。
【中考·邵阳】将质量是0.5 kg的水加热,使它的温度从20 ℃升高到60 ℃,需要吸收的热量是[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]( )
A.4.2×104 J B.1.26×104 J
C.8.4×104 J D.8.4×107 J
C
【中考·贺州】已知太阳能热水器内装有质量为m,初始温度为t0的水,阳光照射后,水的温度升高到t1,则热水器内的水吸收的热量Q吸=_____________(水的比热容用c水表示),这是通过________的方式改变了水的内能。
c水m(t1-t0)
热传递
【例4】
质量为500 g的某物质,温度从20 ℃升高到30 ℃,吸收了2.1×104 J的热量,则这种物质的比热容是多少?
【解】
Q吸=cmΔt,
即2.1×104 J=c×0.5 kg×(30 ℃-20 ℃),
则c=4.2×103 J/(kg·℃)。
二、由热量计算公式求物质的比热容
总 结
注意题目中描述温度变化时所用的词语,本题中“升高到30 ℃”指的是末温,而不是温度的变化。
【例5】 质量为500 g的某种物质,温度从20 ℃升高到30 ℃,吸收了2.1×104 J的热量,则这种物质的比热容是多少?
【解】∵Q吸=cm△t
即:2.1×104J=c×0.5kg×(30℃-20℃)
∴物质的比热容:
c=4.2×103J/(kg·℃).
答:这种物质的比热容是4.2×103J/(kg·℃)
【例6】
有一根烧红的铁钉,质量是2 g,放出920 J的热量后,温度降低到20 ℃,求铁钉的初温。[c铁=0.46×103 J/(kg·℃)]
已知c铁、Q、m、t,用公式Q=cm Δt的变形式求出Δt。
【解】
铁钉温度降低的度数:
铁钉的初温:t0=t+Δt=20 ℃+1 000 ℃=1 020 ℃。
根据Δt=t0-t可求出t0。
三、由热量计算公式求升高(或降低)的温度
总 结
注意公式中各物理量的单位,解题时务必将单位换算正确。
【中考·泰安】质量为10 kg的水,吸收4.2×105 J的热量,温度从20 ℃升高到多少摄氏度?[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
解:∵Q吸=cm△t,
∴△t=Q吸/cm= 4.2×105J /4.2×103J/(kg·℃) × 10kg = 10℃ ,
∵△t=t-t0,
∴t=t0+△t=20℃+10℃=30℃,故答案为:30。
【例8】
[中考·长沙]水稻是喜温作物,春季育秧时,农民通常在傍晚向秧田灌水,早晨再将水放出,以防