比热容、热值精讲及习题附答案

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1、比热容、热量的计算【重点难点解析】1．Q=cm△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20℃，当它完全吸收3．696×105J的热量，水的温度升高到多少摄氏度（1标准大气压）？根据Q吸=cm（t－to）水的末温t=×1kg+20℃=108℃，这个答案肯定是错误，因为水在标准大气压下的最高温度为100℃,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℃。2．应用热量公式中

2、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△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。4．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吸=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3

3、00g的铜锅内，盛有1kg15℃的水，要把水烧开，需要多少热量？解析这是一个热量计算问题，要把锅内水烧开，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10O℃，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-t0）+c水m水(t-t0)=（t-t0）(c铜m铜+c水m水)=（100℃-15℃）[0.39×103J/（kg·℃）×0.3kg+4.2×103J/（kg·℃）×1kg]=3．66945×105J答：要把锅里水烧开，需3．66945×105J的热量。说明：

4、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，显著要求计算锅吸收热量；（2）对水的初温，铜锅的初温和末温没有弄清楚，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（）A．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

5、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－t0)得：t=.在Q吸、m、t0相同时，t只与c有关，c越大，t越小。∵c铜＞c铅，∴t铜＜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铝＞C铁＞C铜，现把质量相同、温度相同（都为室温）的铝球、铁球和钢球投入质

6、量相同，温度都是100℃的三杯热水中，热平衡后，杯中水温度最低的是（杯不导热）（）A．投入铝球的那个杯子B．投入铁球的那个杯C．投入铜球的那个杯D．条件不足，不能确定解法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（t铝一to）=c水m水（t水一t铝）c铁m（t铁一t0）=c水m水（t水一t铁）÷得∵C铝＞C铁∴(t水一t铝)（t铁一t0）＞（t铝一t0）（t水一t铁）化简后为t水t铁十t铝t0＞t水t铝十t铁t0即t铁（t水－t0）＞t铝（t水－t0）故t铁＞t铝同理可得t铜＞t铁即t铝＜t铁＜t银解法2利用函数的增减性

7、用cx表示某一金属的比热，热平衡方程为cxm（t－to）=c水m水（t水一t）解得t=从③式很难看出平衡温度t是cx的增函数还是减函数，因为分子分母均含有未知量,为此，可将③式变形，把分子上的消掉。t==t0+从上式看出，t是cx的减函数，由于c铝＞c铁＞c铜，所以t铝＜t铁＜t铜，选A解法3极限法对于上述③式，令cx→0,有t→t水；令cx→∞，有t→t0。由此可知cx越大，t越小，选A。解法4假设法假设水的末温相同，即三个球升高的温度相同。∵Q吸＝cm△t，m、△t相等，c铝＞C铁＞C铜，∴Q铝＞Q铁＞Q铜，即比热大的铝球吸收热最多，由热平衡

8、方程可知，投入铝球的那杯水放出的热量最多，所以，三杯中的水末温不可能一样，应该是投入铝球的那杯水温度降低最多，末温最低。解法5图像法如下