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Re: [請益] 國二熱平衡的問題

看板CS_TEACHER (補教老師)作者 (認真.努力...平常心^^)時間14年前 (2011/12/28 20:47), 編輯推噓14(14推 0噓 26→)
留言40則, 16人參與, 最新討論串9/9 (看更多)
前言恕刪~ 以下是我的教法~希望大家可以交流一下:) 如果有更簡單易懂的教法,也希望各位能不吝指教 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 H=ms*deltaT,三者質量相同,deltaT相同(三者均由25度到100度) 所以,吸收的熱量 與 比熱大小 成 正比 S:Al>Fe>Cu , H:Al>Fe>Cu 也就是說~ 質量相同的三球,要達到相同的末溫,比熱大的鋁需要吸收更多熱量 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? 接著~將100度C的三球各丟入同質量同初溫的水中, 高溫的金屬球會放熱,低溫的水會吸熱讓溫度增加 第一杯水:H(鋁)=m(水)*s(水)*(末溫-20) 第二杯水:H(銅)=m(水)*s(水)*(末溫-20) 第三杯水:H(鋁)=m(水)*s(水)*(末溫-20) 右方的式子中,m.s均相同,固可知:熱量與溫度變化成正比 因此,放熱少的金屬Cu溫度變化小,因此末溫低 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
推
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
推
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
推
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
推
12/21 02:28, , 5F
代20很好算
12/21 02:28, 5F
推
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
12/21 03:47, 8F
→
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
推
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
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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
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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
推
12/21 11:16, , 17F
你是112理工科系的嗎？
12/21 11:16, 17F
推
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
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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
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12/21 12:41, , 20F
晚點再po上來
12/21 12:41, 20F
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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
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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
推
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
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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
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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
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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
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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
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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
※ 編輯: bestshaklee 來自: 114.32.184.86 (12/28 20:52)
推
12/28 22:18, , 31F
我是請學生用想的，水跟金屬兩者，金屬放出熱給水吸收。
12/28 22:18, 31F
→
12/28 22:19, , 32F
先假設三種金屬都降一度好了，比熱大的金屬放一度，放出
12/28 22:19, 32F
→
12/28 22:19, , 33F
熱量就比較多，讓水上升的溫度也比較多。
12/28 22:19, 33F
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12/28 22:20, , 34F
以這種法則下去看，比熱大的自然不需下降太多度，就可以
12/28 22:20, 34F
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12/28 22:20, , 35F
讓水和金屬達到平衡了!! 拙見僅供參考。
12/28 22:20, 35F
推
12/28 22:23, , 36F
回樓上ch大，比熱跟傳導基本上應該沒有直接的關係吧。
12/28 22:23, 36F
推
12/29 00:36, , 37F
導熱速率跟比熱沒有關係喔!!!@@"
12/29 00:36, 37F
推
12/30 16:24, , 38F
我完全同意XINGUAN的看法，比熱只看公式會有點抽像
12/30 16:24, 38F
→
12/30 16:24, , 39F
用講解跟思考來引導，遇到其他變化的題目學生比較能反應
12/30 16:24, 39F
推
01/24 21:25, , 40F
贊同XINGUAN的方法，我也是教學生這方法..用想的
01/24 21:25, 40F
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