比热容公式求时间的一般表达式为:t = (ΔQ/cm) × △t,其中t表示时间,ΔQ表示热量变化,c表示比热容,m表示质量,△t表示温度变化。
这个公式适用于求在一定质量、一定温度变化、一定热源和一定热传导路径的情况下,热量的时间变化所需要的时间。具体来说,如果热量Q随时间均匀增加,那么时间t就是热量变化ΔQ除以比热容c与质量m的乘积再乘以温度变化△t所得的结果。
这个公式可以应用于许多物理和化学过程,例如热传导、化学反应等。在某些情况下,时间t可能是一个复杂的时间函数,需要使用数值方法进行求解。
问题:一个容器中装有1升温度为25℃的水,现在要将这些水加热到65℃。已知水的比热容为4.2×10³焦耳/(千克·℃),求需要多长时间才能将水加热到指定温度?
解:
设需要加热的水的质量为m千克。
根据比热容公式:热量 = 质量 × 比热容 × 温度变化,可得:
初始热量 = 初始温度 × 水质量 = 25℃ × m = 25m
最终热量 = 最终温度 × 水质量 = 65℃ × m = 65m
由于热量守恒,初始热量 = 最终热量,可得:
25m = 65m - 初始热量
移项得:
40m = 65 - 初始热量
时间 = 初始热量 / (水的比热容 × 需要加热的水的质量) = (初始温度 - 最终温度) / (水的比热容 × 需要加热的水的质量)
带入数据可得:
时间 = (25 - 65) / (4.2 × 10³ × 1) = 0.1小时
所以,需要0.1小时才能将水加热到指定温度。