物理比热容公式中的q代表热值,具体有以下几种情况:
燃烧值 。用符号q表示,单位是焦耳每千克,符号是:J/kg或者J/m^3^[2]^。
吸放热值 。用符号q表示,单位是焦耳,符号是J^[1]^。
热值 。用符号q表示,单位是千焦/摩尔(kJ/mol)或千焦/克(kJ/g),符号是:q=Q/m^[3]^。
此外,还有热量的符号用Q表示,内能的符号用U表示,比热的符号用c或C表示。需要注意的是,热量、内能和温度都是状态量,为状态量,不为过程量。与之不同,比热是物体本身的一种属性,不随外界环境的变化而变化。因此比热容公式中,C、m、Q分别代表物体质量和吸收(放出)的热量^[4]^。
问题:假设有一个质量为5kg的铁块,在1min内吸收了300J的热量,同时它与外界交换了15J的热量,求该铁块的比热容。
Q = cmΔt (其中Q为吸收或放出的热量,c为比热容,m为质量,Δt为温度变化)
已知Q = 300J,m = 5kg,Δt = 0(因为题目中提到的是在1min内吸收了热量,没有提到温度变化),所以只需要求出c即可。
根据题目中给出的条件,我们可以得到两个方程:
Q = cmΔt + Q_{热交换} (方程1)
Q = Q_{铁块吸收的热量}
将方程1中的Q用c表示出来,得到:
c = \frac{Q}{m\Delta t} - Q_{热交换} (方程2)
将已知量代入方程2中,得到:
c = \frac{300}{5 \times 0} - 15 = 55J/(kg \cdot K)
所以,该铁块的比热容为55J/(kg \cdot K)。
总结:通过这个例题,我们可以看到比热容公式q在解决物理问题中的应用。在实际应用中,我们需要根据题目中的条件和要求,选择合适的公式进行计算。