在物理学中,比热容是一个非常重要的概念,它描述了物质吸收或释放热量的能力。理解比热容的概念对于解决实际问题至关重要。下面是一些精选的比热容练习题,帮助你更好地掌握这一知识点。
例题1:
已知水的比热容为4.2×10^3 J/(kg·℃),如果将2千克的水从20℃加热到70℃,需要多少热量?
解析:
根据公式 Q = mcΔt,其中Q是热量,m是质量,c是比热容,Δt是温度变化。
代入数据:Q = 2kg × 4.2×10^3 J/(kg·℃) × (70℃ - 20℃)
计算得 Q = 4.2×10^5 J
例题2:
一块金属的质量是0.5千克,比热容为0.39×10^3 J/(kg·℃),当这块金属从100℃冷却到20℃时,它释放了多少热量?
解析:
同样使用公式 Q = mcΔt,注意这里Δt是负值,因为温度是在下降。
代入数据:Q = 0.5kg × 0.39×10^3 J/(kg·℃) × (20℃ - 100℃)
计算得 Q = -1.95×10^4 J
这里负号表示热量被释放。
例题3:
两个物体A和B的质量分别为2千克和3千克,它们的比热容分别是0.5×10^3 J/(kg·℃) 和 0.8×10^3 J/(kg·℃)。若两物体吸收相同的热量后,温度升高了同样的数值,请问两者的初始温度差是多少?
解析:
设两物体吸收的热量为Q,升高的温度为Δt。
对于物体A:Q = mAcAΔt
对于物体B:Q = mBcBΔt
由于两者吸收的热量相同且升高的温度也相同,则有 mAcA = mBcB
代入数据:2kg × 0.5×10^3 J/(kg·℃) = 3kg × 0.8×10^3 J/(kg·℃)
解得 Δt = 120℃
因此,两者的初始温度差为120℃。
通过以上练习题,我们可以看到比热容的应用广泛且重要。希望这些题目能够帮助大家加深对这一概念的理解,并提高解决问题的能力。继续多做类似的练习,相信你会越来越熟练!