A-level 物理 (进阶物理)/比热容/习题解答

1. 将 100 kg 液态水从 20 °C 加热到 36.8 °C 需要多少功？

$\Delta E=mc\Delta \theta =100\times 4180\times 16.8=7.022{\mbox{ MJ}}$

2. 如果房间是一个边长为 10 米的立方体，空气密度为 1.2 kgm⁻³，将一个隔热良好的房间从 15 °C 加热到 21 °C 需要多少功？

$V=10^{3}=1000{\mbox{ m}}^{3}$

$\rho ={\frac {m}{V}}$

$m=V\rho =1000\times 1.2=1200{\mbox{ kg}}$

$\Delta E=mc\Delta \theta =1200\times 1010\times 6=7.272{\mbox{ MJ}}$

3. 将一块 10 kg 的铁块从 80 °C 放入上述房间，此时房间温度已达到 21 °C。如果铁块冷却了 40 °C，房间的新温度是多少？

能量必须守恒，所以

$10\times 450\times 40=1200\times 1010\times \Delta \theta$

$\Delta \theta ={\frac {180000}{1212000}}=0.149$°C

因此，房间的新温度为 21.149 °C。