[請益] 國二熱平衡的問題

看板CS_TEACHER作者時間12年前 (2011/12/21 01:12), 編輯推噓9(9021)
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我在作南一講義的習題時看到了很多這類的題目 想了很久卻都想不出來,故特別來此版詢問各位先進 題目如下: 將均為20g,25度c的鋁,銅,鐵三球,置於正在沸騰的水中並繼續加熱, 經一段時間後,溫度均停留在100度C, 已知鋁,銅,鐵的比熱分別為0.217,0.093,0.113cal/g-度c 自沸水中取出三球,分別放入三個裝有等質量且同為20度c水的紙杯中, 則各自達成熱平衡時,何者溫度最低? 很多參考解答都寫:因為銅比熱最小,溫度易升降,所以其平衡溫度會最低 但就我所知: 比熱小的物質溫度易升降是因為 H = msT 中, H與m一定, 所以s與T會成反比 反觀這一題 根本無法確定這三個金屬所放出熱量H是否固定 在只有質量m固定的情況下 要怎麼判斷溫差T的大小呢? -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 140.112.25.160

12/21 02:09, , 1F
要實際計算下 末溫分子分母都出現比熱 但還是可以判斷
12/21 02:09, 1F

12/21 02:10, , 2F
比熱小的末溫還是最低 後面用到些數學工具
12/21 02:10, 2F

12/21 02:26, , 3F
H吸熱=msT = H放熱=msT 寫出來還是可以比的
12/21 02:26, 3F

12/21 02:28, , 4F
我想大不了水的質量隨便帶一個值..要比還是可以比..
12/21 02:28, 4F

12/21 02:28, , 5F
代20很好算
12/21 02:28, 5F

12/21 03:46, , 6F
同質量的條件下
12/21 03:46, 6F

12/21 03:46, , 7F
比熱大的物質,溫度難升難降;比熱小的物質,溫度易升易降
12/21 03:46, 7F

12/21 03:47, , 8F
而比熱 : 鋁 > 鐵 > 銅
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12/21 03:48, , 9F
降溫量: 鋁 < 鐵 < 銅
12/21 03:48, 9F

12/21 03:49, , 10F
銅降溫最多,所以平衡溫度最低,當然用算的最直接,請指教
12/21 03:49, 10F

12/21 10:33, , 11F
我是這樣教學生的 思考上負擔較輕 就是把ms相乘
12/21 10:33, 11F

12/21 10:34, , 12F
就可以把它當成一杯水來看 小杯熱水倒進冷水 較低溫
12/21 10:34, 12F

12/21 10:35, , 13F
只是把高中的熱容量引入 我還幫它取名為水當量
12/21 10:35, 13F

12/21 11:11, , 14F
我有遇過其他老師的講法同prester的說法,
12/21 11:11, 14F

12/21 11:12, , 15F
但我當時在意的點是 在三者H不確定的情況下
12/21 11:12, 15F

12/21 11:13, , 16F
由比熱大小去判斷溫度變化的高低 似乎不太合理
12/21 11:13, 16F

12/21 11:16, , 17F
你是112理工科系的嗎?
12/21 11:16, 17F

12/21 12:41, , 18F
搭配圖解,這類型的題目會很有系統地解決喔
12/21 12:41, 18F

12/21 12:41, , 19F
剛好昨天台中自然團的研討會,也有討論到這個
12/21 12:41, 19F

12/21 12:41, , 20F
晚點再po上來
12/21 12:41, 20F

12/21 12:46, , 21F
這種題目都算是有瑕疵的題目吧
12/21 12:46, 21F

12/22 01:06, , 22F
熱平衡溫度最低表示該杯水的溫度上升最少,吸熱最少
12/22 01:06, 22F

12/22 01:08, , 23F
且表示該杯金屬的溫度下降最多,但又得放熱少,選比熱大矛盾
12/22 01:08, 23F

12/22 01:27, , 24F
雖然H不固定,但可以知題目要的H最小,但ΔT大,可推得比熱小
12/22 01:27, 24F

12/22 01:38, , 25F
嗯嗯我瞭解了 謝謝~
12/22 01:38, 25F

12/22 14:48, , 26F
找112理工科系的有什麼差別嗎?NTUME也很普通啊
12/22 14:48, 26F

12/22 14:49, , 27F
而且這個題目是並沒有什麼瑕疵的
12/22 14:49, 27F

12/23 22:25, , 28F
這主要是考熱傳速率的觀念吧 比熱越大不易傳熱
12/23 22:25, 28F

12/23 22:26, , 29F
銅比熱最小 在這三種東西中熱傳導速率最快
12/23 22:26, 29F

12/23 22:27, , 30F
熱傳導速率快 溫度降的最快 算是觀念題
12/23 22:27, 30F
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