质量和初温都相同的甲、乙两个物体,先把甲放在一杯热水中,热平衡后水的温度降低了△t℃,把甲取出后再立即把乙放入此杯水中,热平衡后水温又降低了△t℃,若忽略热损失,问甲、乙两种物质的比热哪个大?请加以论证说明.

问题描述:

质量和初温都相同的甲、乙两个物体,先把甲放在一杯热水中,热平衡后水的温度降低了△t℃,把甲取出后再立即把乙放入此杯水中,热平衡后水温又降低了△t℃,若忽略热损失,问甲、乙两种物质的比热哪个大?请加以论证说明.

证明:设甲乙的质量为m,初温为t0;水的质量为m0,初温为t0水
甲投入热水中热平衡后的末温为t,乙投入热水中热平衡后的末温为t
根据热平衡方程Q=Q得:
cm0△t=cm(t-t0),
cm0△t=cm(t-t),

c
c
=
t-t
t-t0

∵t=t0水-△t,t=t-△t=t0水-2△t
∴t>t
t-t
t-t0
<1,
c
c
<1,
∴c<c
答案解析:甲、乙两物体,先后投入到同一杯水中,甲乙物体吸收热量、温度升高,水放出热量、温度降低;
由题知,两次水降低的温度相同,也就是水放出的热量相同,因为不计热量损失,由热平衡方程可知,甲乙两物体吸收的热量相同;即:cm(t-t0)=cm(t-t),
而甲、乙两物体的质量相等、初温相同,经吸热后,乙物体的末温比甲物体的末温低△t;
由上述分析可知,质量相同的甲乙两物体,吸收相同的热量,乙物体升高的温度少,所以乙物体的比热容大.
考试点:控制变量法与探究性实验方案.

知识点:本题考查了比热容的概念、热平衡方程、热量公式,能确定甲乙两物体的末温关系是本题的关键.