内容正文:
第十三章 内能与热机
第二节 科学探究:物质的比热容
第2课时 热量的计算
沪科版·九年级上册
水的比热值是多少?物理意义是什么?
知道了物质的比热相当于知道了什么?
相当于知道了1㎏的这种物质温度升高或降低1℃时吸收或放出的热量。
新课导入
如果物体的质量不是1㎏,升高或降低的温度不是1℃,那么物体吸收或放出的热量该怎样计算呢?
思考
例1
⑶2㎏铝块温度升高100℃-30 ℃=70 ℃
所吸收的热量是:
⑵2㎏铝块温度升高1℃所吸收的热量是:
⑴查表知:c铝=0.88×103 J/(kg · ℃)
解:
把质量为2㎏、温度为30℃的铝块加热到100℃,铝块吸收的热量是多少?
0.88×103J×2=1.76×103J
1.76×103J×70=1.232×105J
典例解析
上面的计算过程能否写成一个综合算式呢?
铝块吸收的热量=0.88×103J/(kg · ℃)
物体吸收的热量=物质的比热×物体的质量×物体升高的温度
字母表示: Q吸=cm(t-t0)
小结
×2㎏×(100℃-30 ℃)=1.232×105J
物质的比热
物体的质量
物体升高的温度
如果一个质量为2㎏得铝块,温度从100℃降低到30℃,铝块放出的热量是多少?
铝块放出的热量=铝块的比热×铝块的质量×铝块降低的温度
字母表示: Q放=cm(t0-t)
思考
物体的吸放热公式为:
Q吸=cm(t-t0)
Q放=cm(t0-t)
Q吸=cm t升
Q=cm t
Q放=cm t降
在热传递过程中,若不计热损失,则低温物体吸收的热量和高温物体放出的热量相等。
即Q吸=Q放
热平衡方程:
把质量为2kg、温度为30℃的铝块加热到100℃,
铝块吸收的热量 是多少?
解: 2kg的铝块温度升高1℃时吸收的热量是:
0.88×103×2=1.76×103J
2kg的铝块温度升高100℃-30℃=70℃时吸收的热量是:1.76×103×70=1.232×105J
上述计算可以写成一个算式:
铝块吸收的热量
=0.88×103J/(kg·℃) ×2kg×(100℃-30℃)
=1.23×105J
例2
1、有一根烧红的铁钉,质量是20g, 温度是900℃,
若它的温度降低到400℃,放出的热量是多少?
[c=0.46×103J/(kg·℃) ]
解:铁钉放出的热量
Q=c·m·△t
= 0.46×103J/(kg·℃) ×0.02kg×(900℃-400℃)
=4.6×103J
答:铁钉放出的热量是4.6×103J。
随堂练习
2、质量为3 kg ,温度为70℃ 的水,放出了 6.3×105J的热量,水温将降低到多少℃?
解:水温降低了:
△t=Q/c·m
= 6.3×105J/4.2×103J/(kg·℃)×3kg
=50℃
水温降低到:
t=t0-△t
=70℃-50℃
=20℃
答:水温将降低到20℃。
3、把100g 、 80℃的热水跟250g 、10℃的冷水相混合,混合后的温度为28℃,求热水放出的热量和冷水吸收的热量?
解:热水放出的热量:
Q放=c·m·△t=4.2×103J/(kg·℃) ×0.1kg×(80℃-28℃)
=2.184×104J
冷水吸收的热量:
Q吸=c·m·△t=4.2×103J/(kg·℃) ×0.25kg×(28℃-10℃)
=1.89×104J
答:热水放出的热量是2.184×104J,冷水吸收的热量是1.89×104J。
4、质量是0.5 kg的铝壶里装了2kg 水,从20℃ 加热至沸腾,至少需要吸收多少热量?(气压为标准大气压)
解: 2kg 水吸收的热量:
Q吸=c·m·△t=4.2×103J/(kg·℃) ×2kg×(100℃-20℃)