作者bestshaklee (认真.努力...平常心^^)
站内CS_TEACHER
标题Re: [请益] 国二热平衡的问题
时间Wed Dec 28 20:47:33 2011
前言恕删~
以下是我的教法~希望大家可以交流一下:)
如果有更简单易懂的教法,也希望各位能不吝指教
题目如下:
将均为20g,25度c的铝,铜,铁三球,置於正在沸腾的水中并继续加热,
经一段时间後,温度均停留在100度C,
已知铝,铜,铁的比热分别为0.217,0.093,0.113cal/g-度c
H=ms*deltaT,三者质量相同,deltaT相同(三者均由25度到100度)
所以,吸收的热量 与 比热大小 成 正比
S:Al>Fe>Cu , H:Al>Fe>Cu 也就是说~
质量相同的三球,要达到相同的末温,比热大的铝需要吸收更多热量
自沸水中取出三球,分别放入三个装有等质量且同为20度c水的纸杯中,
则各自达成热平衡时,何者温度最低?
接着~将100度C的三球各丢入同质量同初温的水中,
高温的金属球会放热,低温的水会吸热让温度增加
第一杯水:H(铝)=m(水)*s(水)*(末温-20)
第二杯水:H(铜)=m(水)*s(水)*(末温-20)
第三杯水:H(铝)=m(水)*s(水)*(末温-20)
右方的式子中,m.s均相同,固可知:热量与温度变化成正比
因此,放热少的金属Cu温度变化小,因此末温低
很多参考解答都写:因为铜比热最小,温度易升降,所以其平衡温度会最低
但就我所知:
比热小的物质温度易升降是因为 H = msT 中, H与m一定, 所以s与T会成反比
反观这一题 根本无法确定这三个金属所放出热量H是否固定
在只有质量m固定的情况下 要怎麽判断温差T的大小呢?
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 140.112.25.160
1F：推 zealeliot:要实际计算下 末温分子分母都出现比热 但还是可以判断 12/21 02:09
2F：→ zealeliot:比热小的末温还是最低 後面用到些数学工具 12/21 02:10
3F：推 b600271zxc:H吸热=msT = H放热=msT 写出来还是可以比的 12/21 02:26
4F：推 wayc:我想大不了水的质量随便带一个值..要比还是可以比.. 12/21 02:28
5F：推 b600271zxc:代20很好算 12/21 02:28
6F：推 prester:同质量的条件下 12/21 03:46
7F：→ prester:比热大的物质，温度难升难降；比热小的物质，温度易升易降 12/21 03:46
8F：→ prester:而比热 ： 铝 > 铁 > 铜 12/21 03:47
9F：→ prester:降温量： 铝 < 铁 < 铜 12/21 03:48
10F：→ prester:铜降温最多，所以平衡温度最低，当然用算的最直接，请指教 12/21 03:49
11F：推 buttercrab:我是这样教学生的 思考上负担较轻 就是把ms相乘 12/21 10:33
12F：→ buttercrab:就可以把它当成一杯水来看 小杯热水倒进冷水 较低温 12/21 10:34
13F：→ buttercrab:只是把高中的热容量引入 我还帮它取名为水当量 12/21 10:35
14F：→ Jason1222:我有遇过其他老师的讲法同prester的说法, 12/21 11:11
15F：→ Jason1222:但我当时在意的点是 在三者H不确定的情况下 12/21 11:12
16F：→ Jason1222:由比热大小去判断温度变化的高低 似乎不太合理 12/21 11:13
17F：推 Terminator99:你是112理工科系的吗？ 12/21 11:16
18F：推 fromolive:搭配图解，这类型的题目会很有系统地解决喔 12/21 12:41
19F：→ fromolive:刚好昨天台中自然团的研讨会，也有讨论到这个 12/21 12:41
20F：→ fromolive:晚点再po上来 12/21 12:41
21F：→ youngstory:这种题目都算是有瑕疵的题目吧 12/21 12:46
22F：→ olaf242:热平衡温度最低表示该杯水的温度上升最少,吸热最少 12/22 01:06
23F：→ olaf242:且表示该杯金属的温度下降最多,但又得放热少,选比热大矛盾 12/22 01:08
24F：推 olaf242:虽然H不固定,但可以知题目要的H最小,但ΔT大,可推得比热小 12/22 01:27
25F：→ Jason1222:嗯嗯我了解了 谢谢~ 12/22 01:38
26F：→ ptrpan:找112理工科系的有什麽差别吗？NTUME也很普通啊 12/22 14:48
27F：→ ptrpan:而且这个题目是并没有什麽瑕疵的 12/22 14:49
28F：→ ching55835:这主要是考热传速率的观念吧 比热越大不易传热 12/23 22:25
29F：→ ching55835:铜比热最小 在这三种东西中热传导速率最快 12/23 22:26
30F：→ ching55835:热传导速率快 温度降的最快 算是观念题 12/23 22:27
※ 编辑: bestshaklee 来自: 114.32.184.86 (12/28 20:52)
31F：推 XINGUAN:我是请学生用想的，水跟金属两者，金属放出热给水吸收。 12/28 22:18
32F：→ XINGUAN:先假设三种金属都降一度好了，比热大的金属放一度，放出 12/28 22:19
33F：→ XINGUAN:热量就比较多，让水上升的温度也比较多。 12/28 22:19
34F：→ XINGUAN:以这种法则下去看，比热大的自然不需下降太多度，就可以 12/28 22:20
35F：→ XINGUAN:让水和金属达到平衡了!! 拙见仅供参考。 12/28 22:20
36F：推 XINGUAN:回楼上ch大，比热跟传导基本上应该没有直接的关系吧。 12/28 22:23
37F：推 Joeripper:导热速率跟比热没有关系喔!!!@@" 12/29 00:36
38F：推 ckWade:我完全同意XINGUAN的看法，比热只看公式会有点抽像 12/30 16:24
39F：→ ckWade:用讲解跟思考来引导，遇到其他变化的题目学生比较能反应 12/30 16:24
40F：推 sky19831105:赞同XINGUAN的方法，我也是教学生这方法..用想的 01/24 21:25