EJU 2008 年第 1 回 物理 第 8 题

考点
温度与热量
领域
热学
难度
简单
标准答案
⑥

解析摘要

标准解析

等体积不等于等质量

同体积V下质量为m=ρV,所以 mB/mA=ρB/ρA=nm_B/m_A=\rho_B/\rho_A=n。两者吸收相同热量,满足 mAcAΔTA=mBcBΔTBm_Ac_A\Delta T_A=m_Bc_B\Delta T_B。

题给ΔTB/ΔTA=k,将两边作比:1=n(cB/cA)k1=n(c_B/c_A)k,因此 cB/cA=1/(nk)c_B/c_A=1/(nk)。质量比和温升比都在分母。

也可写单位体积热容量ρc,等体积同热量时温升与ρc成反比,故ρBcB/(ρAcA)=1/k,再除密度比n得到相同结果。等体积不允许直接消掉质量,只有n=1时才可化为1/k。

若B更重且升温更多,为同样热量做到这点,其每单位质量比热必须更小,符合分母nk的趋势。这里k和n均为正比值,结果无量纲;题目没有相变或额外热损耗,使用给热导致温升的常规比热关系即可。

如果只观察温升,会得到整块样品热容量CB/CA=1/k;要转成材料每单位质量比热,还必须再除mB/mA=n。这两步回答的是不同物理量,不可在热容量和比热之间省略质量。给热相同不意味着温升相同,比热相同也不意味着等体积样品吸热相同。这里三个比值的乘积必须为1,是最清楚的能量核验。

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