- 比热容公式怎么推导的
比热容公式可以通过以下几种方式推导:
1. 热量计算公式推导:Q=cmΔt,其中Q表示热量,c表示比热容,m表示质量,Δt表示温度变化。
2. 能量守恒定律推导:假设有一个绝热容器,其中物质温度升高Δt时吸收的热量为Q,则容器内物质的内能也相应增加了ΔE,增加的内能等于吸收的热量Q,即ΔE=Q。由于没有外界对物质做功,所以内能增加ΔE等于物质对外界做功ΔW。又因为ΔW=FΔS,其中ΔS表示物质对外界做的功所对应的热力学温标下的熵增加量,所以有ΔE=c·m·Δt。由此可以得出比热容公式。
3. 盖吕萨克定律推导:根据盖吕萨克定律,当一定质量的气体体积变化时,它的压强和温度也随之发生变化。当气体体积增大时,温度降低;当气体体积减小时,温度升高。由于气体质量不变,所以气体对外界做功。当气体对外做功时,它的内能必然减少。根据能量守恒定律可知,减少的内能转化为其他形式的能。由于气体体积变化时温度变化不同,说明气体的内能与它的温度有关。
以上就是几种常见的比热容公式的推导方式。需要注意的是,推导过程中需要使用热力学中的一些基本概念和定律,如能量守恒定律、盖吕萨克定律等。
相关例题:
1. 定义热量与温度变化的关系。
2. 根据能量守恒定律,热量等于物体的质量乘以比热容再乘以温度变化。
3. 将上述关系式变形,得到C = (Q/mΔt)。
其中,C是物体的比热容,Q是物体吸收或放出的热量,m是物体的质量,Δt是温度的变化量。
例题:一个质量为500g的铁球,在阳光下晒一段时间后,温度升高了4℃,已知铁的比热容为0.46×10^3J/(kg·℃)。求这个铁球吸收了多少热量?
解:根据比热容公式,可求得铁球吸收的热量:
$Q = cmDelta t = 0.46 times 10^{3}J/(kg cdot^{circ}C) times 0.5kg times 4^{circ}C = 92J$
答:这个铁球吸收了92J的热量。
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