用“圖像法”解決“比熱容”問題

【摘要】甲和熱水1進行熱交換直至熱平衡1，乙和熱水2進行熱交換直至熱平衡2，得到兩個熱平衡方程，把此過程用圖像描述出來，再根據(jù)圖解熱平衡方程。

【關(guān)鍵詞】圖像；比熱容；熱交換；熱平衡

例 有兩個溫度和質(zhì)量都相等的金屬球，先將甲球放入盛有熱水的杯中，熱平衡后水溫降低了t，把甲球取出，再將乙球放入杯中，熱平衡后水溫又降低了t，則兩球比熱容的大小關(guān)系為_____________。

A、C甲＞C乙B、C甲＜C乙C、C甲=C乙D、無法判定

點撥：熱水溫度高，用上線表示。甲、乙兩金屬球質(zhì)量相等，初溫相同又都低于熱水初溫，用下線表示。由圖知，甲和熱水1進行熱交換后，熱水降低了t，甲球溫度升高了△t甲；此時熱水溫度線已到了“熱水2”，再和乙進行熱交換后，熱水2又降低了t，乙球溫度升高了△t乙。在這兩次熱交換直至熱平衡時有C水mt=C甲m′△t甲①C水mt=C乙m′△t甲②由于①②可知：C甲m′△t甲=C乙m′△t乙 由上圖知△t甲＞△t乙 C甲＜C乙 選B。

練習(xí)：把質(zhì)量相同、材料不同的兩個金屬球甲和乙，加熱到相同的溫度，然后分別投入兩杯初溫相同、質(zhì)量也相同的水中，最后發(fā)現(xiàn)投入乙球的杯內(nèi)水溫較高，那么可以斷定甲、乙兩種金屬的比熱容C甲____C乙。

參考答案

C水m′△t水甲= C甲m△t甲 ①

C水m′△t水乙= C乙m△t乙 ②

由圖知：△t水甲＜△t水乙

即C水m′△t水甲＜C水m′△t水乙

即C甲△t甲＜C乙△t乙

由圖知△t甲＞△t乙

∴C甲＜C乙

（作者單位：陜西省寶雞市扶風(fēng)縣召公初中）