试题

题目:
已知冰的比热容为0.5卡/(克·℃)[2.1×103焦耳/(千克·℃)],冰的熔解热为80卡/克[3.36×103焦耳/千克],水的比热容为1卡/(克·℃)[4.2×103焦耳/(千克·℃)].把质量为10克、温度为0℃的冰和质量为200克、温度为100℃的金属块同时投入质量为100克、温度为20℃的水中,当它们达到热平衡时,它们的共同温度为30℃.若不计热量损失,求金属块的比热容.
答案
解:质量为10g、温度为0℃的冰熔化成0℃的水吸收的热量为:Q=0.01kg×3.36×103J/kg=33.6J,
冰熔化成水,状态变化,质量不变,熔化成水之后,质量为10g,
水从0℃升高到30℃吸收热量为:Q1=cm水1△t1=4.2×103J/(kg·℃)×0.01kg×(30℃-0℃)=1260J,
质量为100g、温度为20℃的水从20℃升高到30℃吸收热量为:
Q2=cm水2△t2=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(30℃-20℃)=4200J,
质量为200g的金属块从100℃降低到30℃放出热量为:
Q=cm△t=c×0.2kg×(100℃-30℃),
不计热量损失,Q=Q+Q1+Q2
所以,c×0.2kg×(100℃-30℃)=33.6J+1260J+4200J,
所以,c=0.3924×103J/(kg·℃).
答:金属块的比热容为0.3924×103J/(kg·℃).
解:质量为10g、温度为0℃的冰熔化成0℃的水吸收的热量为:Q=0.01kg×3.36×103J/kg=33.6J,
冰熔化成水,状态变化,质量不变,熔化成水之后,质量为10g,
水从0℃升高到30℃吸收热量为:Q1=cm水1△t1=4.2×103J/(kg·℃)×0.01kg×(30℃-0℃)=1260J,
质量为100g、温度为20℃的水从20℃升高到30℃吸收热量为:
Q2=cm水2△t2=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(30℃-20℃)=4200J,
质量为200g的金属块从100℃降低到30℃放出热量为:
Q=cm△t=c×0.2kg×(100℃-30℃),
不计热量损失,Q=Q+Q1+Q2
所以,c×0.2kg×(100℃-30℃)=33.6J+1260J+4200J,
所以,c=0.3924×103J/(kg·℃).
答:金属块的比热容为0.3924×103J/(kg·℃).
考点梳理
热量的计算;比热容的概念;热平衡方程的应用.
质量为10g的冰熔化成0℃的水吸收热量,熔化成水之后从0℃升高到30℃吸收热量,质量为100g、温度为20℃的水从20℃升高到30℃吸收热量.
质量为200g的金属块从100℃降低到30℃放出热量.
不计热量损失,吸收的热量等于放出的热量,列出等式求出金属块的比热.
不考虑热量损失时,找出所有吸收热量的物体,找出所有放出热量的物体,吸收的热量等于放出的热量,解方程求出结果.
计算题.
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