2024年苏科版物理中考复习—第3讲 热量的计算（思维训练）

2024年物理中考复习—热量的计算（思维训练） （思维训练） 课标解读 1.热平衡方程 在热传递过程中,热量总是从高温物体传递给低温物体,直到参加热传递的所有物体温度全都相等时为止,这种现象叫热平衡.实验证明,在热传递过程中有Q吸总=Q放总(无热量损失)或Q吸总+Q损失=Q放总(有热量损失).这两个等式就是热平衡方程.热平衡方程反映了在热传递过程中的能量守恒. 2.物态变化中求热量 (1)单位质量的晶体物质在熔化(凝固)成同温度的液体(固体)时吸收(放出)的热量叫做这种物质的熔化热,用λ表示,单位是J/kg,质量为m的物质熔化(凝固)时吸收(放出)的热量的计算公式为:Q=λm. (2)单位质量的某种液体(气体),变为同温度的气体(液体)时吸收(放出)的热量叫做这种液体的汽化热,用L表示,单位是J/kg,质量为m的液体(气体)变为同温度的气体(液体)时吸收(放出)热量的计算公式是:Q=Lm. 思维方法 多个物体混合,混合后共同温度的求法 两个物体混合，当它们不与外界进行热交换时，有Q吸=Q放， 即c1m1 (t-t01)=c2m2(t02-t).……①， 将①式移项有c1m1(t-t01)+c2m2(t-t02)=0……②， ②式可理解为两个物体吸收的热量的总和为零. 例:将1kg70℃的水与2kg10℃的水混合,混合温度为多少? 常规方法:设共同温度为t， Q吸=c1m1,(t-t01)=4.2x103J/(kg·℃) x2kgX(t-10C), Q放=c2m2(t02-t)=4.2x103J/(kg·℃)X1kgX(70℃-t), 无热损失时Q吸=Q放， 4.2x103J/(kg・℃)x2kgx(t-10℃)=4.2x103J/(kg.℃)x1kgx(70C-t), 解之t=30℃. 新方法:设共同温度为t， Q吸1=c1m1(t-t01), Q吸2=c2m2(t-t02)， 与外界无热交换时Q吸1+Q吸2=0， c1m1(t-t01)+c2m2(t-t02)=0， 4.2x103J/(kg.℃)x1kgx(t-70℃)+4.2X103J/(kg・C)X2kgx(t-10C)=0, t-70℃+2t-20℃=0, 解之t=30℃. 推广:多个物体混合时,设共同温度为t,各自初温分别为t01 ,t02......t0n，比热与质量分别为c1,c2……cn;m1,m2…mn， 有Q吸1+Q吸2+…+Q吸n”=0， 或c1m1(t-t01)+c2m2(t-t02)+…+cnmn(t-t0n)=0. 例:将1kg90℃的水,2kg80℃的水，3kg70℃的水,4kg60℃的水和 5kg50℃的水混合，当没有热损失时,混合后共同温度t为多少? 没有热损失,即没有与外界发生热交换时Q吸1+Q吸2+Q吸3+Q吸4+Q吸5=0， cm1(t-t01)+cm2(t-t02)+cm3(t-t03)+cm4,(t-t04)+cm5(t-t05)=0, 代入cx1kgx(t-90℃) +c X2kgX(t-80℃) +cx3kgx(t-70℃)+ cX4kgx(t-60℃)+cx5kgX(t-50℃)=0, (t-90℃)+2(t-80℃)+3(t-70℃)+4(t-60℃)+5(t-50℃)=0, 15t=950℃， t≈63.3℃. 应用Q吸1+Q吸2+…+Q吸n”=0解多个物体混合是一个较好方法，一方面比较 简捷,另一方面可培养学生的发散思维能力. 问题解决 例1.在两个相同的杯子内盛有质量相等的热水和冷水，将一半热水倒入冷水杯内，冷水杯内的温度升高，若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内，冷水杯内的水温会升高(    ) A. B. C. D. 思维点拨 本题考查了热量公式的应用，利用赋值法解得问题时要注意所设数据的合理性。 由题意可知，容器内水的质量和一杯热水的质量相等，不计热损失时，热水放出的热量和冷水吸收的热量相等，根据可知两者温度的变化量相等，据此设出热水、冷水的初温和热平衡后共同的温度；若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内时，相当于同时向冷水中倒入杯热水，根据得出等式求出热平衡后共同的温度，进一步求出冷水温度将再升高的值。 例2.如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有和的纯净水，并用不同加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图，则下列说法正确的是(    ) A. 甲杯水中每分钟吸收的热量为 B. 甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为： C. 加热相同的时间，甲、乙两杯水升高的温度之比： D. 将甲、乙两容器中的液体从加热至沸腾所需要的时间之比为： 思维点拨 加热 时，由图丙的甲图线可知甲容器中水升高的温度；而水的温度变化随时间的增加而均匀升高，据此判断加热  时甲容器