13.3.2 热量的计算课件(共17张PPT)2023-2024学年人教版九年级全一册物理

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13.3.2 热量的计算课件(共17张PPT)2023-2024学年人教版九年级全一册物理

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(共17张PPT)
第十三章 内能
第3节 比热容
第2课时 热量的计算
第2课时 热量的计算 学习内容导览
比热容的计算
温度
的计算
热量
的计算
热平衡
1.会进行简单的比热容、温度和热量的计算。(重点)
2.热平衡问题的计算。(难点)
【例1】一质量为500g的金属块,吸收8800J的热量后,由30℃升高到50℃,求该金属块的比热容。这是哪种金属?
解:根据比热容的定义,c = 可知,该金属的比热容
c = = =
0.88103 J/(kg·℃)
根据表中信息可知,这种金属是铝。
注意单位换算!
物质 比热容c/[J·(kg·℃)-1]
铝 0.88×103
铁、钢 0.46×103
铜 0.39×103
水银 0.14×103
铅 0.13×103
【例2】甲、乙两物体质量相等,当甲物体温度升高10℃,乙物体温度升高20℃时,甲物体吸收的热量是乙物体吸收热量的2倍,则甲的比热容与乙的比热容之比是( )
A.1:2 B. 4:1 C.1:1 D.1:4
B
解析:利用c = c甲和c乙表示出来,再将两者相比,
最终得到答案选B。
小结
根据 c带入吸收的热量,质量与温度变化量
就可以求出比热容来,注意单位换算。
【例3】一太阳能热水器水箱内装有质量为80 kg的水,经太阳晒2h后,水吸收的热量是1.008107 J。如果水的初温是 20℃,那么2h后,水箱里的水是多少度?(c水 = 4.2103 J/(kg·℃) )
解:由 Q吸=cmΔt 可得
Δt = 30℃
因为 Δt = t末-t初,所以 t末= Δt+t初 = 30℃ + 20℃ = 50℃。
2h后,水箱里的水是50℃。
【例4】在1个标准大气压下,把一质量为500g的高温物体投入质量为8kg、温度为20℃的水中,若物体放出的热量是2.73×106J,不计热量损失,则水的温度会升高到______℃。
注意:分清“升高到”与“升高了”的区别。此题中“升高到多少”即求水的末温。
解析:根据Q = cmΔt可得,水升高的温度
=81.25℃,因为t0+Δt=20℃+81.25℃=101.25℃>100℃,又因为在1个标准大气压下,水沸腾后温度会保持100℃,所以水的末温为100℃。
100
【例5】某太阳能热水器中装有质量为50 kg的水,水温为70 ℃,到了晚上,该热水器中水的温度降低了45 ℃,求水放出的热量是多少。(c水 = 4.2103 J/(kg·℃) )
温度的变化量
解: Q放 = cmΔt = 4103 J/(kg·℃)50 kg 45℃
= 9106 J
热量的计算:
(1)升温吸热:Q吸=cm(t-t0)。
(2)降温放热:Q放=cm(t0-t)。
若温度的变化量表示为Δt,则公式可写为Q吸=cmΔt、Q放=cmΔt。
注意:上述公式适用于物体温度改变时,物体吸收或放出热量
的计算,对物态变化的过程不适用。
总结
高温物体
低温物体
热量
放出热量Q放
吸收热量Q吸
最终:两个物体温度相等
达到了“热平衡”。
若高温物体放出的热量全部被低温物体吸收,则有 Q吸 = Q放。
若此过程中有热量损失,则有 Q放 = Q吸+ Q损。
(已知 c水 = 4.2103 J/(kg·℃) , c牛奶 = 2.5×103 J/(kg·℃) )
解:在此过程中,牛奶吸收的热量
Q吸 = cm(t末-t初牛奶)= 2.5×103 J/(kg·℃) ×0.25 kg×(40℃10℃)
= 18750 J,
【例6】小惠要用热水加热一袋牛奶,使这袋250g牛奶的温度由10 ℃
升高到40 ℃,不计热量损失她至少要用多少千克70 ℃的热水?
由于不计热量损失,即Q吸 = Q放,
由Q放=cm(t初水- t末)
= = ≈ 0.149 kg
可得 。
【例7】使20 g冰的温度从-10℃升高到0℃,但未熔化成水,需要吸收多少热量?如果这些热量是由温度从5℃降低到0℃的水供给的,需要多少克5℃的水?[冰的比热容2.1×103 J/(kg·℃)]
解:m冰=20 g=20×10-3 kg,Δt冰=0℃-(-10℃)=10℃,
冰吸收的热量Q吸=c冰m冰Δt冰=2.1×103J/(kg·℃)×20×10-3 kg×10℃
=420 J;
由题知,冰升高温度吸收的热量由水降温放热提供,即
Q吸=Q放=c水m水Δt水,Δt水=5℃-0℃=5℃,需要水的质量

比热容
比热容、温度、热量的计算
热平衡
1.第十三章第3节第2课时。
2.“动手动脑学物理”第4~5题。

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