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高中物理热学水计算和相关例题

2026-10-07 08:32:00信息公告262

高中物理热学水计算和相关例题如下:mE6物理好资源网(原物理ok网)

例题:mE6物理好资源网(原物理ok网)

一水桶内装有体积为20dm³的水,从20℃开始,加热到90℃,求:mE6物理好资源网(原物理ok网)

(1)水吸收的热量是多少?mE6物理好资源网(原物理ok网)

(2)不计热损失,这些热量由燃烧木柴来提供,问需要多少千克木柴?mE6物理好资源网(原物理ok网)

(已知水的比热容为4.2 × 10³J/(kg·℃),水的密度为1 × 10³kg/m³)mE6物理好资源网(原物理ok网)

解题:mE6物理好资源网(原物理ok网)

(1)已知水的体积和水的比热容,可以得到水的质量,再根据公式Q=cmΔt就可以求出水吸收的热量。mE6物理好资源网(原物理ok网)

(2)已知水吸收的热量和木柴的热值,可以得到完全燃烧的木柴的质量,再根据公式m=Q/q就可以求出需要多少千克木柴。mE6物理好资源网(原物理ok网)

答案:(1)水吸收的热量为8.4 × 10⁴J。mE6物理好资源网(原物理ok网)

(2)需要0.35kg木柴。mE6物理好资源网(原物理ok网)

计算过程:mE6物理好资源网(原物理ok网)

(1)水的质量m = ρV = 1 × 10³kg/m³ × 2 × 10⁻³m³ = 0.2kg;mE6物理好资源网(原物理ok网)

水吸收的热量Q吸 = cmΔt = 4.2 × 10³J/(kg·℃) × 0.2kg × (90℃-20℃)= 8.4 × 10⁴J;mE6物理好资源网(原物理ok网)

(2)不计热损失,Q放 = Q吸 = 8.4 × 10⁴J;由Q放=mq得,需要木柴的质量m′=Q放/q=8.4 × 10⁴J/3.4 × 10⁷J/kg = 0.25kg。所以需要约0.3kg木柴。mE6物理好资源网(原物理ok网)

注意:本题中水的质量、比热容、密度、吸热、放热等物理量均是对应体积的水,而不是桶内所有水的质量。同时,本题中水的初温和末温是解题的关键。mE6物理好资源网(原物理ok网)

高中物理热学水计算例题:mE6物理好资源网(原物理ok网)

假设一个容器中装有一定量的水,其初始温度为20℃,然后在其中放入一块冰块。当冰块融化时,容器中的水温度会如何变化?mE6物理好资源网(原物理ok网)

解答:mE6物理好资源网(原物理ok网)

当冰块放入水中时,由于热传递,水的温度会下降。随着冰块的融化,冰块会释放热量,这部分热量会被水吸收,使水的温度上升。因此,当冰块完全融化后,容器中的水温度将保持在4℃左右。mE6物理好资源网(原物理ok网)

相关例题:mE6物理好资源网(原物理ok网)

假设有两个相同的容器中装有相同质量的水,初始温度均为20℃。现在将其中一个容器中的水冷却到-5℃,然后将两个容器中的水混合在一起。混合后的水的温度是多少?mE6物理好资源网(原物理ok网)

解答:mE6物理好资源网(原物理ok网)

当两个容器中的水混合在一起时,它们会再次发生热传递。由于两个容器中的水初始温度相同,且冷却过程中没有热量损失,因此混合后的水的温度应该接近0℃,即水的冰点。mE6物理好资源网(原物理ok网)

高中物理热学水计算和相关例题常见问题主要包括以下几类:mE6物理好资源网(原物理ok网)

1. 水的密度和比热容的计算:需要掌握水的密度和比热容,并能运用这些知识解决相关问题,例如计算一定质量的水在温度升高或降低时所释放或吸收的热量。mE6物理好资源网(原物理ok网)

2. 蒸发和沸腾的计算:需要了解蒸发和沸腾是水热损失的主要途径,需要掌握蒸发和沸腾的温度条件以及相关热量的计算。mE6物理好资源网(原物理ok网)

3. 热传递的计算:需要掌握热传递的基本原理,即热量从高温物体向低温物体传递的过程,并能够运用这些知识解决相关问题,例如计算一定质量的水在受热或受冷时温度变化的情况。mE6物理好资源网(原物理ok网)

以下是一个相关例题:mE6物理好资源网(原物理ok网)

【例题】一个容积为2L的容器中装满了密度为1.0 × 10^3kg/m^3的水。如果容器中的水温度从25℃升高到75℃,求容器中的水需要吸收多少热量?mE6物理好资源网(原物理ok网)

解题思路:mE6物理好资源网(原物理ok网)

1. 根据水的密度和体积,计算容器中水的质量。mE6物理好资源网(原物理ok网)

2. 根据水的比热容和温度变化,计算水需要吸收的热量。mE6物理好资源网(原物理ok网)

3. 将吸收的热量转化为焦耳单位。mE6物理好资源网(原物理ok网)

相关答案:mE6物理好资源网(原物理ok网)

解:根据密度公式,可得容器中水的质量为:m = ρV = 1.0 × 10^3kg/m^3 × 2 × 10^-3m^3 = 2kgmE6物理好资源网(原物理ok网)

根据比热容公式,可得水需要吸收的热量为:Q = c × m × Δt = 4.2 × 10^3J/(kg·℃) × 2kg × (75℃ - 25℃) = 4.2 × 10^5JmE6物理好资源网(原物理ok网)

所以,容器中的水需要吸收4.2 × 10^5J的热量。mE6物理好资源网(原物理ok网)