- 初中物理热学公式综合
初中物理热学公式综合如下:
1. 吸热公式:Q吸=cm(t-t0) ,Q吸是吸收热量,c是比热容,m是质量,(t-t0)是末温与初温之差。
2. 放热公式:Q放=cm(t0-t),Q放是放出热量,c是比热容,m是质量,(t0-t)是初温与末温之差。
3. 热平衡方程:Q吸=Q放。
4. 热力学温度与摄氏温度的关系:T=t+273.15。
此外,还有比热容的定义式、能量守恒定律(也就是欧姆定律)等公式。这些公式在处理热学问题时非常有用。
相关例题:
题目:一个质量为5kg的铜制烧杯,里面装有2kg的水,把它们放在一环境温度为15℃的房间内,求它们的总内能。
【解析】
首先,我们需要知道内能的定义。内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能以及分子间相互作用而产生的势能的总和。对于一个物体,其内能的大小取决于物体的温度、物质的量以及物体的物态等因素。
接下来,我们需要根据题目所给的条件,列出相关的热学公式。
对于铜制烧杯和水,它们的温度分别为15℃和25℃,因此它们的内能可以通过热力学第一定律来计算。根据热力学第一定律,内能的增量等于物体吸收的热量减去物体对外做的功。
铜制烧杯的内能:$E_{铜杯} = mc\Delta T$
水的内能:$E_{水} = mc\Delta T + mc(T_{水} - T)$
其中,m为物体的质量,c为物体的比热容,$\Delta T$为物体温度的变化量,$T_{水}$为水的温度,$T$为环境温度。
已知铜制烧杯的质量为5kg,铜的比热容为$0.39 \times 10^{3}J/(kg \cdot K)$,铜杯和水的温度变化量均为15℃。已知水的质量为2kg,水的比热容为$4.2 \times 10^{3}J/(kg \cdot K)$。环境温度为15℃,因此代入公式可得:
$E_{铜杯} = 5 \times 0.39 \times 10^{3} \times (25 - 15) = 2.91 \times 10^{4}J$
$E_{水} = 2 \times 4.2 \times 10^{3} \times (25 - 15) + 2 \times 4.2 \times 10^{3} \times (15 - 25) = - 7.68 \times 10^{4}J$
由于铜杯和水之间没有发生热传递,因此铜杯和水的总内能等于它们各自的内能之和:
E_{总} = E_{铜杯} + E_{水} = (2.91 × 10^4)J - (7.68 × 10^4)J = - 4.77 × 10^4J
所以,铜制烧杯和水在环境温度为15℃时的总内能为-4.77 × 10^4J。
希望这个例题能够帮助你理解和运用初中物理热学公式!
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