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初三物理培优题,老师:巧用热量计算公式解决物体的温度变化计算

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内能是初三物理的重要知识点,关于热量的计算是中考的常考题型,本文就例题详细解析这类题型的解题思路,希望能给初三学生的物理学习带来帮助。

例题

将一杯热水倒入盛有冷水的容器中,冷水的温度升高了10℃,再向容器内倒入一杯相同质量和温度的热水,容器中的水温又升高了6℃,如果继续向容器中倒入一杯同样的热水,求容器中的水温会升高多少?

设容器中的冷水质量为m1,一杯热水的质量为m2,热水与冷水的温度差为△t

1、第一杯热水倒入冷水容器中

根据热量的计算公式和题目中的条件:冷水的温度升高值△t1=10,则在这个过程中冷水吸收热量Q吸=m1c△t1=10m1c;

根据热量的计算公式和题目中的条件:热水的温度升高值△t2=△t-10,则在这个过程中热水放出热量Q放=m2c△t2=m2c(△t-10);

根据结论:Q吸=m1c△t1=10m1c,Q放=m2c△t2=m2c(△t-10),Q吸=Q放,则10m1c=m2c(△t-10),即10m1=m2(△t-10);

2、第二杯热水倒入冷水容器中

根据热量的计算公式和题目中的条件:冷水的温度升高值△t1'=6,则在这个过程中冷水吸收热量Q吸'=(m1+m2)c△t1'=6(m1+m2)c;

根据热量的计算公式和题目中的条件:热水的温度升高值△t2'=△t-10-6=△t-16,则在这个过程中热水放出热量Q放'=m2c△t2'=m2c(△t-16);

根据结论:Q吸'=m1c△t1'=6(m1+m2)c,Q放'=m2c△t2'=m2c(△t-16),Q吸'=Q放',则6(m1+m2)c=m2c(△t-16),即6(m1+m2)=m2(△t-16);

根据结论:10m1=m2(△t-10),6(m1+m2)=m2(△t-16),可求得△t=40,m1=3m2;

3、第三杯热水倒入冷水容器中

设容器中的水温升高值为△t1''

根据热量的计算公式和题目中的条件:冷水的温度升高值为△t1'',则在这个过程中冷水吸收热量Q吸''=(m1+2m2)c△t1'';

根据题目中的条件和结论:热水的温度升高值△t2''=△t-16-△t1'',△t=40,则△t2''=24-△t1'';

根据热量的计算公式和结论:热水的温度升高值△t2''=24-△t1'',则在这个过程中热水放出热量Q放''=m2c△t2''=m2c(24-△t1'');

根据结论:Q吸''=(m1+2m2)c△t1'',Q放''=m2c△t2''=m2c(24-△t1''),Q吸''=Q放'',则(m1+2m2)c△t1''=m2c(24-△t1''),即(m1+2m2)△t1''=m2(24-△t1'');

根据结论:m1=3m2,(m1+2m2)△t1''=m2(24-△t1''),则△t1''=4;

所以,容器中的水温会升高4℃。

结语

关于物体间传递的热量计算,必须熟练掌握并灵活运用计算公式,尤其要正确计算出温度的变化值,并根据吸收热量与放出热量之间的关系,得到题目需要求解的量。

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