内容正文:
第1招
吸、放热的计算——公式法
人教版 九年级全
例
典 例 剖 析
在1个标准大气压下,将质量为100 g的铜块从沸水中取出,迅速放入质量为100 g、温度为10 ℃的某液体中,混合后的共同温度是25 ℃。若不计热量损失,求这种液体的比热容为多少?[c铜=0.4×103 J/(kg·℃)]
解题秘方:不计热量损失,Q吸=Q放, 即c铜m铜Δt铜=
c液m液Δt液,从而可以求出c液。
温馨提示:在热传递的过程中,不计热量损失,低温物体吸收的热量等于高温物体放出的热量,即Q吸=Q放,这个等式叫热平衡方程。
训练角度 1 吸、放热的计算
分 类 训 练
1.“自嗨锅”成为当下一种时尚快餐,很受年轻人喜爱。它里面的发热包在将600 g水从10 ℃加热至沸腾(标准气压下)的过程中,提供给水的热量至少为多少?[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
解:一个标准大气压下,水的沸点是100 ℃,水的质量m=600 g=0.6 kg,水吸收的热量Q吸=
c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.6 kg×(100 ℃-
10 ℃)=2.268×105 J。
2.小明用除颜色不同外,其他都相同的黑白两张纸分别将两个相同的瓶子包起来,再将质量、初温相同的水分别倒入两个瓶中,然后将两个瓶子放在太阳光下,过一段时间后,小明用温度计测量了两瓶中水的温度,发现包有黑纸的瓶中水的温度升高得较多。
请回答下列问题:
(1)黑纸的吸热性能比白纸的要________(填“好”或“差”)。
(2)两瓶中的水是通过________(填“做功”或“热传递”)的方式使其内能增加的。
好
热传递
(3)已知包有黑纸的瓶中装有0.5 kg水,0.5 kg的水温度升高20 ℃,需吸收多少焦的热量?[c水=4.2×
103 J/(kg·℃)]
解:水吸收的热量Q吸=c水mΔt=
4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×20 ℃=42 000 J。
3.在1个标准大气压下,2 kg初温为20 ℃的水,吸收了1.26×106 J的热量,那么水温升高了多少摄氏度?[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
训练角度 2 温度改变量的计算
4.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,以防霜冻。当气温降低时,水能放出较多的热量。如果某秧田中水的温度降低了2 ℃,放出了3.36×107 J的热量,则该秧田内水的质量为多少千克?[c水=4.2×
103 J/(kg·℃)]
训练角度 3 质量的计算
5.将质量为140 g的铁块放在1个标准大气压下沸水中加热一段时间后取出,把它放在温度为5 ℃的水中,发现水温上升10 ℃,则铁块放出多少热量?水的质量为多少?[铁的比热容为0.46×103 J/(kg·℃)]
训练角度 4 比热容的计算
6.用两个相同的电加热器给质量相同的水和某种液体加热,每隔1 min记录一次温度,如表格所示。求该液体的比热容是多少?[水的比热容为4.2×
103 J/(kg·℃)]
加热时间/min 0 1 2
水的温度/℃ 20 26 32
液体的温度/℃ 20 34 48
解:按1 min计算,水吸收的热量Q吸1=c水m(t-t0)=c水m×(26 ℃-20 ℃),液体吸收的热量Q吸2=cm×(34 ℃-20 ℃),有c水m×(26 ℃-20 ℃)=cm×(34 ℃-20 ℃),解得该液体的比热容c=1.8×103 J/(kg· ℃)。
训练角度 5 多物体吸、放热的计算
7.质量是0.5 kg的铝壶内装有2.5 kg的水,其温度为20 ℃,如果共吸收5.47×105 J的热量,则水温将升高到多少摄氏度?[c铝=0.88×103 J/(kg·℃),c水=4.2×
103 J/(kg·℃)]
8.一个质量为500 g的钢件,加热到560 ℃,然后在空气中自然冷却,室温为20 ℃,该钢件在冷却过程中放出多少热量?若把这些热量给30 ℃、0.5 kg的水加热,水温可升高到多少?[钢的比热容为0.46×103 J/(kg·℃),水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
训练角度 6 热平衡问题
9.【2023·重庆模拟】妈妈用热水给小雪加热如图所示的袋装牛奶(250 g),为了使这袋牛奶的温度由12 ℃升高到42 ℃,妈妈至少要用60 ℃的热水多少千克?[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),牛奶的比
热容为2.5×103 J/(kg·℃),不计热量
损失]
解:铜块放出的热量Q放=c铜m铜Δt铜=
0.4×103 J/(kg·℃)×100×10-3 kg×(100 ℃ -25 ℃)=3×103 J,液体吸收的热量Q吸=Q放=3×103 J,
液体的比热容c液