【《比热容计算专题训练附详细答案》】在初中物理的学习中,比热容是一个非常重要的知识点,它不仅与热量的计算密切相关,还涉及到日常生活中许多实际问题。为了帮助同学们更好地掌握这一部分内容,本文将围绕比热容的相关计算进行专题训练,并附上详细的解答过程,帮助大家深入理解。
一、基础知识回顾
比热容是指单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃时所吸收(或放出)的热量。其公式为:
$$ Q = c \cdot m \cdot \Delta T $$
其中:
- $ Q $ 表示吸收或放出的热量(单位:焦耳,J)
- $ c $ 表示比热容(单位:焦耳/千克·摄氏度,J/(kg·℃))
- $ m $ 表示物质的质量(单位:千克,kg)
- $ \Delta T $ 表示温度变化值(单位:摄氏度,℃)
常见物质的比热容如下:
| 物质 | 比热容 $ c $ (J/(kg·℃)) |
|------|--------------------------|
| 水 | 4200 |
| 酒精 | 2400 |
| 铁 | 450|
| 铜 | 390|
| 煤油 | 2100 |
二、典型例题解析
例题1:
一个质量为2kg的水,温度从20℃升高到50℃,求水吸收的热量。
解题步骤:
1. 确定已知量:
- 质量 $ m = 2 $ kg
- 初温 $ T_1 = 20 $ ℃
- 末温 $ T_2 = 50 $ ℃
- 水的比热容 $ c = 4200 $ J/(kg·℃)
2. 计算温度变化:
$$ \Delta T = T_2 - T_1 = 50 - 20 = 30 $$ ℃
3. 代入公式计算热量:
$$ Q = c \cdot m \cdot \Delta T = 4200 \times 2 \times 30 = 252000 $$ J
答: 水吸收的热量为252000焦耳。
例题2:
某金属块的质量是0.5kg,加热后温度上升了20℃,吸收的热量为1800J,求该金属的比热容。
解题步骤:
1. 已知:
- 质量 $ m = 0.5 $ kg
- 温度变化 $ \Delta T = 20 $ ℃
- 吸收热量 $ Q = 1800 $ J
2. 根据公式变形:
$$ c = \frac{Q}{m \cdot \Delta T} = \frac{1800}{0.5 \times 20} = \frac{1800}{10} = 180 $$ J/(kg·℃)
答: 该金属的比热容为180 J/(kg·℃)。
三、练习题(附答案)
题目1:
一块质量为1kg的铁块,温度从10℃升高到30℃,求其吸收的热量。(铁的比热容为450 J/(kg·℃))
答案:
$$ Q = 450 \times 1 \times (30 - 10) = 450 \times 20 = 9000 $$ J
题目2:
某液体质量为500g,温度升高了15℃,吸收了10500J的热量,求该液体的比热容。
答案:
先转换质量为0.5kg,
$$ c = \frac{10500}{0.5 \times 15} = \frac{10500}{7.5} = 1400 $$ J/(kg·℃)
四、总结
通过以上例题和练习,可以看出比热容的计算主要依赖于对公式的正确理解和灵活运用。在实际应用中,需要注意单位的统一,例如质量要换算成千克,温度变化要准确计算。同时,掌握常见物质的比热容数值也有助于快速解题。
希望本专题训练能够帮助大家巩固知识、提升解题能力,为今后的学习打下坚实的基础。