热学计算题和相关例题
例题:
【例1】(1)已知铜的比热容是铅的比热容的3倍,质量相同的铜块和铅块吸收相同的热量后,升高的温度之比为多少?
(2)若铅块原来的温度是30℃,比热容为0.39×10³J/(kg·℃),吸收了热量Q后,温度升高多少?
【分析】
(1)根据热量公式$Q_{吸} = cmmathrm{Delta}t$,求出升高的温度之比;
(2)根据热量公式$Q = cmmathrm{Delta}t$求出铅块升高的温度.
【解答】
(1)由题知,$c_{铜}$$= 3c_{铅}$,$m_{铜}$$= m_{铅}$,吸收的热量相同,即$Q_{铜}$$= Q_{铅}$,由$Q_{吸} = cmmathrm{Delta}t$可得:$mathrm{Delta}t_{铜}$$= frac{Q_{铜}}{c_{铜}m_{铜}} = frac{Q_{铅}}{c_{铅}m_{铅}} = frac{Q}{3c_{铅}m_{铅}}$,则升高的温度之比为:$mathrm{Delta}t_{铜:mathrm{Delta}t_{铅}} = frac{Q}{3c_{铅}m_{铅}}:frac{Q}{c_{铅}m_{铅}} = 1:9$;
(2)由题知,$c_{铅}$$= 0.39 times 10^{3}J/(kg cdot^{circ}C)$,吸收的热量为:$Q = c_{铅}mmathrm{Delta}t = 0.39 times 10^{3}J/(kg cdot^{circ}C) times 1kg times (30^{circ}C)$,则铅块升高的温度为:$mathrm{Delta}t = frac{Q}{c_{铅}m} = frac{Q}{0.39 times 10^{3}J/(kg cdot^{circ}C) times 1kg} = 30^{circ}C$.答:(1)升高的温度之比为$1:9$;(2)吸收热量后,温度升高$30^{circ}C$.
【例2】(2022四川乐山)某太阳能热水器中装有质量为$50kg$的水,在阳光的照射下,该热水器中的水的温度从$25^{circ}C$升高到$75^{circ}C$,求这些水吸收的热量.[水的比热容为$4.2 times 10^{3}text{ }J/(kg cdot^{circ}C)$]
【分析】
根据吸热公式$Q_{吸} = cmmathrm{Delta}t$求出水吸收的热量.
【解答】
解:水吸收的热量:$Q_{吸} = cmmathrm{Delta}t = 4.2 times 10^{3}text{ }J/(kg cdot^{circ}C) times 50text{ }kg times (75^{circ}C - 25^{circ}C) = 1.05 times 10^{6}text{ }J$.答:这些水吸收的热量为$1.05 times 10^{6}text{ }J$.
以下是一份初中物理题热学计算题及例题:
题目:一个保温杯内装有质量为m温度为t1的热水,水的比热容为c,将保温杯放入温度为t2的室温中,设保温杯内热水的温度变化为Δt,求热水放出的热量Q。
例题:根据上述题目中的条件,利用热学知识求解Δt。
解:根据热平衡方程Q吸=Q放,得
Q放=cmΔt
又因为保温杯内的水在室温中温度不再升高,所以保温杯内水的末温为t2,则Δt=t2-t1
代入数据解得Δt=(t2-t1)
答案:(t2-t1)
通过这个例题,我们可以了解到如何根据已知条件求解热学中的温度变化量Δt。
以下是一份初中物理题热学计算题和相关例题的常见问题:
计算题:
1. 已知铜的密度为8.9 x 10^3kg/m^3,把一铜块放在炉子上加热,使铜块温度升高了50℃,求这块铜的质量。
例题:
假设一块铜的质量为1kg,加热后温度从0℃升高到50℃,求这块铜吸收了多少热量?
问题:
1. 题目中给出的铜的密度是否是这块铜的唯一属性?
2. 题目中给出的铜的质量是否已知?如果没有,需要求出还是已知条件中已经给出?
3. 题目中给出的热量单位“焦耳”是否是唯一的单位?其他可能的单位是什么?
4. 如何根据题目中的条件选择合适的公式进行计算?
解答:
根据热量的计算公式 Q = cmΔt,其中c为比热容,m为质量,Δt为温度变化。对于铜来说,其比热容为0.39 x 10^3J/(kg·℃)。已知铜的质量为1kg,温度从0℃升高到50℃,因此铜吸收的热量为 Q = cmΔt = 0.39 x 10^3J/(kg·℃) x 1kg x (50℃-0℃) = 1.95 x 10^4J。
答案:这块铜吸收了1.95 x 10^4J的热量。
注意事项:
在解答此类问题时,需要注意题目中的已知条件和需要求解的问题,选择合适的公式进行计算。同时,需要注意单位的一致性。