【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,还广泛应用于日常生活和实际问题中。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计算进行专项训练,并提供详细的解答过程,帮助大家巩固知识、提升解题能力。
一、基本概念回顾
比热容(c) 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。其单位是 J/(kg·℃)。
公式为:
$$
Q = c \cdot m \cdot \Delta t
$$
其中:
- $ Q $ 表示热量(单位:焦耳,J)
- $ c $ 表示比热容(单位:J/(kg·℃))
- $ m $ 表示质量(单位:千克,kg)
- $ \Delta t $ 表示温度变化(单位:℃)
二、典型例题解析
例题1:
一个质量为200g的铝块,温度从20℃升高到50℃,求铝块吸收的热量。(已知铝的比热容为 900 J/(kg·℃))
解题过程:
1. 转换单位:
$ m = 200 \, \text{g} = 0.2 \, \text{kg} $
2. 计算温度变化:
$ \Delta t = 50℃ - 20℃ = 30℃ $
3. 代入公式:
$ Q = 900 \times 0.2 \times 30 = 5400 \, \text{J} $
答: 铝块吸收了5400焦耳的热量。
例题2:
某液体的质量为500g,吸收了63000 J的热量后,温度上升了30℃,求该液体的比热容。
解题过程:
1. 转换单位:
$ m = 500 \, \text{g} = 0.5 \, \text{kg} $
2. 已知 $ Q = 63000 \, \text{J}, \Delta t = 30℃ $
3. 由公式变形得:
$ c = \frac{Q}{m \cdot \Delta t} = \frac{63000}{0.5 \times 30} = \frac{63000}{15} = 4200 \, \text{J/(kg·℃)} $
答: 该液体的比热容为4200 J/(kg·℃)。
例题3:
质量为1kg的水,温度从10℃升到80℃,求水吸收的热量。(水的比热容为4200 J/(kg·℃))
解题过程:
1. 温度变化:
$ \Delta t = 80℃ - 10℃ = 70℃ $
2. 代入公式:
$ Q = 4200 \times 1 \times 70 = 294000 \, \text{J} $
答: 水吸收了294000焦耳的热量。
三、综合练习题(附答案)
1. 质量为500g的铜块,温度从15℃升到65℃,求吸收的热量。(铜的比热容为 390 J/(kg·℃))
答案: $ Q = 390 \times 0.5 \times 50 = 9750 \, \text{J} $
2. 一块铁的质量为2kg,吸收了16800 J的热量后,温度升高了多少?(铁的比热容为 450 J/(kg·℃))
答案: $ \Delta t = \frac{16800}{2 \times 450} = 18.67℃ $
3. 一种未知液体,质量为0.8kg,吸收了12000 J的热量后,温度升高了25℃,求其比热容。
答案: $ c = \frac{12000}{0.8 \times 25} = 600 \, \text{J/(kg·℃)} $
四、总结
通过以上练习和解析可以看出,比热容的计算虽然基础,但需要准确理解公式含义,并熟练掌握单位转换与变量代入的方法。建议同学们在平时学习中多做类似题目,逐步提高对这类问题的敏感度和解题速度。
希望本专题训练能帮助你更好掌握比热容的相关知识!