如果温度不同的物体相互接触,热量自然会从温度较高的物体传递到温度较低的物体。一旦两个物体达到热平衡,热传递就会停止。可以说,热传递会导致接触物体的温度发生变化。基于以上简要解释,我们可以得出结论:热量(Q)与物体及其温度变化(ΔT)有关。每个物体都有质量(m),而且物体的类型也各不相同。
本文中热量公式的推导是通过推理完成的。你可以根据日常经验验证这一推理的正确性,或者也可以进行实验。
热量(Q)与温度变化(ΔT)之间的关系
有两个装满相同质量水的容器。分别用两个不同的炉灶加热水。一个炉灶的火焰较小,另一个炉灶的火焰较大。如果两个容器都加热十分钟,哪个容器里的水更热?如果你曾经加热过水,你就会同意,用火焰较大的炉灶加热的水温度更高(水的最终温度更高,或者温差更大)。
火焰的大小代表热量(Q)。小火焰热量少,大火焰热量多。热量少时,温度变化小;热量多时,温度变化大。热量越多,温度变化越大。由此可见,热量(Q)与物体的温度变化成正比。
有两个装满水的容器,质量不同,一个容器里的水较多,另一个容器里的水较少。用两个火焰大小相同的炉子分别加热这两个容器里的水。如果两个容器都加热十分钟,哪个容器里的水温度更高?如果你曾经加热过水,你就会知道水量较少的容器里的水温度更高(最终温度更高,或者说温升更大)。为了使水量较多的容器里的水和水量较少的容器里的水经历相同的温升,加热水量较多容器的炉子必须使用更大的火焰。
水的量代表水的质量 (m)。火焰的大小代表热量。由此可以得出结论:热量 (Q) 与物体温度的变化成正比。水越多,升高水温所需的热量就越多。
热量(Q)与物体类型( c )之间的关系
如果用同一火焰同时加热一块相同大小的铁条和一块相同大小的玻璃条,铁条和玻璃条哪个升温更快?当然是铁条升温更快。由此可见,物体升温所需的热量与物体的类型成正比。
这是热传导方程式。
信息:Q = 热量(焦耳),m = 物体质量(千克),c = 物体比热容(J/kg·℃)。o),ΔT = 温度变化(℃)o 或 K)
1. 将5千克温度为-22℃的冰加热至完全融化,温度降至0 ℃。已知冰的熔化潜热为333 kJ/kg,比热容为2100 J/kg·℃ ,则所需热量为……
A. 1496 千焦
B. 1596 千焦
C. 1696 千焦
D. 1796 千焦
E. 1896 千焦
讨论
我们都知道:
冰的质量 (m) = 5 kg
初始温度 (T) = -22摄氏度
冰的潜热 (L) = 333 kJ/kg = 333.000 J/kg
冰的比热容 (c) = 2100 J/kg· ℃
问题:所需热量(Q)
Jawab:
步骤一:将冰的温度从-22℃升高到0 ℃
Q = mc ΔT = (5)(2100)(22) = 231.000 焦耳
步骤二:将所有冰融化成水
Q = m L = (5)(333.000) = 1.665.000 J
总热量 = 231.000 J + 1.665.000 J = 1.896.000 J = 1.896 kJ
正确答案是 E。
问题来源:
SBMPTN 物理问题