初中物理竞赛基础教程:比热容
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第16讲比热容
16.1 学习提要
16.1.1 燃料的热值
1. 热值的概念
燃料燃烧时能放出热量,相同质量的不同燃料完全燃烧时放出的热量不一样。1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值,用字母q表示。
2. 热值的定义
热值的定义式为q=Q/m
3. 热值的单位
在国际单位制中,热值的单位是焦/千克(J/Kg),读作“焦每千克”。
16.1.2 比热容
1. 比热容的概念
比热容简称比热,用字母c表示,是物质的特性之一,每种物质都有自己的比热容。比热容是指单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃吸收(或者放出)的热量。
2. 比热容的定义式
比热容的定义式为c = Q/m△t
3.比热容的单位
比热容的单位是一个组合单位,在国际单位制中,比热容的单位是焦/(千克.℃),读作“焦每千克摄氏度”。
4. 比热容的测定
比热容是物质的特性之一,在许多热学问题上都要用到,所以测定物质的比热容很重要。在热传递过程中,如果没有热量的损失,那么低温物体吸收的热量应该等于高温物体放出的热量。
(1) 实验原理:热平衡方程式Q 吸= Q放
(2) 实验方法:实验室一般采用混合法来测定物质的比热容。
(3) 实验器材:量热器、天平、温度计、待测金属块、适量的常温下的水和沸水。
(4) 实验步骤:①用天平分别测量小桶、搅动器、适量的常温下的水、待测金属块的质量;
②将金属块放入沸水(100℃)中加热一段时间;
③在量热器小筒内装入适量的常温下的水,并用温度计测出水的温度t1;
④将金属块从沸水中取出,投入量热器的小筒内,合上盖子,用搅拌器上下搅动,直到量热器中温度达到稳定为止。
⑤用温度计测出混合温度t2.
(5) 实验结果:设量热器和搅拌器是由比热容为c的同种物质做成,总质量为m;适量的常温下的水质量为m水,比热容为c水;待测金属块的质量为m金,比热容为c金。
由于量热器、搅拌器、常温下的水的初温均为t1,待测金属块的初温为t2=100℃,混合后温度为t2。由热平衡方程式Q吸= Q放。可得
cm(t1-t2)+c水m水(t2-t1)= c金m金(t0-t2)
c金=[(cm+c水m水)(t2-t1)]/[m金(t0-t2)]
16.2 难点释疑
16.2.1 温度和热量
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