比熱容公式的推導公式為:Q=cmΔt,其中Q代表物體吸熱或放熱的熱量,c代表物體的比熱容,m代表物體的質量,Δt代表物體溫度的改變量。推導過程如下:
首先,根據熱量的定義,物體吸熱時熱量等于吸收的能量,即Q=能量/質量。
其次,根據能量與溫度改變量的關系,ΔE=ΔU+W,其中ΔU為內能的改變量,W為做功的情況,由此可推導出Q=ΔU+mcΔt。
最后,當物體處于絕熱狀態時,Q=mcΔt,其中Δt表示溫度改變量。由于溫度改變量與溫度本身改變量在數值上是相同的,因此可以將Q=mcΔt進一步簡化為Q=cmΔt。
相關例題:
1. 一塊質量為5kg的鐵塊被加熱后溫度從30℃升高到60℃,吸收了多少熱量?[鐵的比熱容為0.45×10^{3}J/(kg \cdot℃)]
解:Q_{吸} = cm(t - t_{0}) = 0.45 × 10^{3}J/(kg \cdot℃) × 5kg × (60℃ - 30℃) = 6750J。
2. 一杯質量為200g的水溫度從50℃升高到60℃,吸收了多少熱量?[水的比熱容為4.2 × 10^{3}J/(kg \cdot℃)]
解:Q_{吸} = cm(t - t_{0}) = 4.2 × 10^{3}J/(kg \cdot℃) × 0.2kg × (60℃ - 50℃) = 840J。
以上是兩個關于比熱容公式的例題,分別求鐵塊和水升高一定溫度吸收的熱量。需要注意的是,題目中的數據和單位需要仔細核對,以免出現錯誤。
比熱容公式的推導公式為:Q=cmΔt,其中Q代表熱量,c代表比熱容,m代表質量,Δt代表溫度變化。推導過程需要使用熱量、質量和溫度之間的基本關系。
相關例題:
例題1:一個質量為500g的鐵球,加熱到950℃,然后投入到質量為500g、溫度為20℃的水中,最后水的溫度升高到75℃,求鐵球的比熱容。
解:根據比熱容公式,可得到Q=cmΔt,其中m1=500g,m2=500g+500g×75℃-20℃=75g,代入數據可得Q=c1m1Δt1=c2m2Δt2,其中c1為鐵球的比熱容,c2為水的比熱容。解得c1=c水×m2Δt2m1Δt1=4.2×75×(75-20)×(950-20)=0.46×103J/(kg·℃)。
例題2:一個質量為2kg的銅塊,溫度從35℃升高到85℃,求銅塊吸收的熱量Q吸。
解:根據比熱容公式,可得到Q吸=cmΔt=銅塊比熱容 × 銅塊質量 × (銅塊溫度變化),其中銅塊質量已知為2kg,銅塊溫度變化已知為85℃-35℃=50℃,代入數據可得銅塊吸收的熱量Q吸=銅塊比熱容 × 銅塊質量 × 銅塊溫度變化=39×2×(85-35)=4680J。
以上例子僅供參考,具體解題過程請根據教材和相關資料。
比熱容公式的推導公式
比熱容公式是用來計算物質在吸收或放出熱量后溫度變化的公式。其公式為:Q=cmΔt,其中Q代表吸收或放出的熱量,c代表物質的比熱容,m代表物質的質量,Δt代表溫度的變化量。
推導這個公式,我們可以想象一個物質在吸收或放出熱量后溫度的變化,Δt = t2 - t1。根據能量守恒原理,物質吸收或放出的熱量應該等于其增加或減少的內能,即Q = ΔU。對于純物質,內能的變化等于熱量的變化,因此有Q = cmΔt。
相關例題
例題:已知水的比熱容為4.2 × 10^3 J/(kg·℃),質量為5 kg的水溫度升高20℃需要吸收多少熱量?
解:根據比熱容公式,可計算出水需要吸收的熱量Q = cmΔt = 4.2 × 10^3 J/(kg·℃) × 5 kg × 20℃ = 4.2 × 10^5 J。
常見問題
1. 比熱容的大小與哪些因素有關?
答:比熱容的大小與物質的種類和狀態有關,而與物質的質量、體積等因素無關。
2. 比熱容的單位是什么?
答:比熱容的單位是焦耳/(千克·攝氏度),符號是J/(kg·℃)。
3. 比熱容如何應用于實際問題?
答:比熱容在工程、物理、化學等領域都有廣泛應用。例如,在工程中,可以利用比熱容來計算物質的吸熱或放熱能力,從而影響設備的性能。在物理中,比熱容可以用來解釋一些熱現象,如物體的吸熱或放熱過程。在化學中,比熱容可以用來比較不同物質的反應活化能等。
