比热容的计算公式是 Q=cmΔT,其中:
Q表示热量(单位:焦耳,J)
m表示物体的质量(单位:千克,kg)
c表示物体的比热容(单位:焦耳/(千克·摄氏度),J/(kg·°C))
ΔT表示温度变化(单位:摄氏度,°C)。
对于吸热过程,公式可以写成Q=cm(T末-T初),其中T末是物体末温度,T初是物体初温度。对于放热过程,公式可以写成Q=cm(T初-T末)。
比热容是物质的一种特性,不同物质的比热容一般不同,同种物质在不同状态下比热容也不同。比热容的计算在解决热力学问题中非常重要,例如计算热平衡、热量传递等。
例子
计算水的比热容
如果质量为1kg的水,温度从20℃升高到30℃,则吸收的热量Q可以通过公式Q=cmΔT计算:
$$
Q = 4.2 \times 10^3 \, \text{J/(kg·℃)} \times 1 \, \text{kg} \times (30℃ - 20℃) = 4.2 \times 10^3 \, \text{J}
$$
计算液体的比热容
如果100g的铜块从沸腾的水中取出后迅速投入质量为100g、温度为10℃的待测液体中,混合后的共同温度是25℃,可以通过热平衡方程列方程求解液体的比热容c:
$$
m_{\text{铜}}c_{\text{铜}}(t_{\text{末}} - t_{\text{初,铜}}) = m_{\text{液}}c_{\text{液}}(t_{\text{末}} - t_{\text{初,液}})
$$
其中,t初,铜 = 100℃,t末 = 25℃,t初,液 = 10℃,m铜 = m液 = 0.1kg,代入已知数值求解c液。
通过这些例子,可以看到比热容的计算在解决实际问题中的重要性。希望这些解释和例子能帮助你更好地理解和掌握比热容的计算方法。