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热量的计算 【基础知识精讲】 1 ?根据某种物质的比热，可以确定质量不是 1kg的某种物质，温度升高或降低不是 1C 时吸收或放出的热量。 物体的初温用t o表示，末温用t表示，比热用c表示，质量用 m表示，物体吸收或 放出的热量分别用 Q吸和Q放表示，则物体升高的温度为 t —t。，吸收热量可表示为 Q?=cm(t —t °)降低温度为t o— t，放出热量可表示为 Q=cm(t o-t)。 物体温度改变的多少也常常表示仁即厶t=t — to或厶t =to— t，物体温度改变时 吸收或放出的热量由物质的比热、 物体的质量和物体温度改变的多少这三个因素决定， 与物 体的初温、求温的咼低无关。 【重点难点解析】 Q=cn^ t，它只适用于物体温度改变时(升温或降温)物体吸收或放出热量的计算， 对有物态变化的过程不能适用，如若不考虑，就会出错误。例质量为1kg的水，初温为20C, 当它完全吸收3. 696 X 10 J的热量，水的温度升高到多少摄氏度( 1标准大气压)？根据 5 Q 吸=cm(t — to)水的末温 t= — - t0 3696 !°丄 x 1kg+20C =108C，这个答案 cm 4.2X03 J/(kg「C) 肯定是错误，因为水在职标准大气压下的最高温度为 100C ,如果不继续加热，就不会沸腾， 若继续加热，水就会沸腾，但不升温，吸收的热量用来进行物态变化， 所以水的末温只能升 高到100 C。 应用热量公式中的有关温度的文字叙述应特别谨慎， 不可乱套。“升高”、“升高了”、 “降低”、“降低了”对应的都是温度的改变量厶 t，而不是t ;而升高到、降低到对应的是 物体的末温t。 3 .应用热量公式代人数量时各物理量的单位必须统一为国际单位。 热平衡：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体将放出热量，温度降低；低温 物体吸收热量，温度升高，最后两物体温度相同， 称为达到了热平衡。 因此热平衡的唯一标 志是温度相同。在热传递过程中，低温物体吸收的热量 Q吸，高温物体放出热量 Q放，如果没 有热量损失，则 Q ?=Q放，利用这个关系可以求出物质的比热或物体的质量或物体的温度。 例1质量为300g的铜锅内，盛有1kg15 C的水，要把水烧开，间需要多少热量？ 解析 这是一个热量计算问题， 要把翰内水烧开，既要考虑水吸收热量， 又要考虑铜锅 吸收的热量，另外，把水浇开一般是指在 1标准大气压下即水的求温为 10OC，水盛在锅里， 由于热传递它们的初温和末温分别相同。 解：Q 铜吸+Q水吸 =c 铜 m铜(t-t 0)+c 水 m水(t-t 0) =(t-t 0) (c 铜 m铜 +c 水 m水) 3 3 =(100C -15 C) [0.39 X 10 J/ (kg ?C)X 0.3kg+4.2 X 10 J/ (kg ?C)X 1kg] 5 =3 . 66945 X 10 J 答：要把锅里水烧开，需 3 . 66945 X 105J的热量。 说明：解此题时，容易出现这样的问题：()只考虑到了水吸收热量忽视了铜锅的吸热， 题中已知铜锅的质量， 显著要求计算银锅吸收热量； (2)对水的求温，铜锅的初温和求温没 有弄清楚，这与沸点，热传递知识有关， 这些知识苦学得不扎实便会发生上述问题； (3)公 式字母混乱，且代数值时不带单位， 即使结论的数值是正确的，但解题过程是错误的， 这就 要求我们注意字母和带单位的数值应“一一对应” 。 例2已知C铜〉C铅，温度相同，质量相等的铜块和铅块，它们吸收相同热量后，将它 们互相接触，则（ ） 热量由铜块传给铅块 B ?热量由铅块传给铜块 C.铅块和铜块之间不发生热传递 D .缺少条件，无法确定 解析 解此题要抓住二点：（1）热传递的条件；（2）用控制变量法解题。 物体间发生热 传递的条件是：物体间存在着温度差，即热是温度高的物体传给温度低的物体， 要判断铅块 和铜块是否发生热传递，必须知道是哪个物体的末温高，由 Q吸=cm（t —to）得： Q吸 t= t0.在Q吸、m to相同时，t只与c有关，c越大，t越小。 cm ??? c铜〉c铅，??? t铜V t铅，即铜块的末温小于铅块的末温，热应该由铅块传给银，故 正确选项是B （答：B） 【难题巧解点拨】现举例说明初中热学习题中经常应用的巧解方法。例1已知几种金属的比热 C 【难题巧解点拨】 现举例说明初中热学习题中经常应用的巧解方法。 例1已知几种金属的比热 C铝〉C铁〉C铜，现把质量相同、温度相同 100 C的三杯热水中，热平衡后, 球、铁球和钢球投入质量相同，温度都是 的是（杯不导热）（） A.投入铝球的那个杯子 B C.投入铜球的那个杯 D 解法1常规解法（不等式法） 对铝块和水、铁球和水，分别列出热平衡方程 c 铝 m