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概念建构探究:不同物质传导热的能力不同,物质传导热的能力可用导热系数λ来表示.导热系数是热的传导作用在1平方厘米截面上1秒钟内温差为1℃时通过长度1厘米的热量.下面是一些物
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概念建构探究:不同物质传导热的能力不同,物质传导热的能力可用导热系数λ来表示.
导热系数是热的传导作用在1平方厘米截面上1秒钟内温差为1℃时通过长度1厘米的热量.
下面是一些物质的导热系数(J/cm•℃•s)
(1)由上述表格看出,金属的导热系数比非金属物质的导热系数______.
(2)导热系数越大的物质,传导热的能力越______.
(3)请写出导热的系数的数学表达式,并说明其中各个字母分别表示什么量:
①表达式:
(4)计算题:将一块长为20cm、截面积为0.5cm2的铝片加热到100℃后,将一端接触一杯质量为500g、初温为20℃的水,热传递结束时水温为30℃,求经过多长时间铝片与水之间的热传递就结束了?(不计热量损失)
导热系数是热的传导作用在1平方厘米截面上1秒钟内温差为1℃时通过长度1厘米的热量.
下面是一些物质的导热系数(J/cm•℃•s)
物质名称 | 导热系数 | 物质名称 | 导热系数 |
银 | 4.074 | 玻璃 | 0.0084 |
铜 | 3.864 | 水 | 0.00596 |
铝 | 2.100 | 冰 | 0.02310 |
钨 | 2.016 | 空气 | 0.000239 |
铁 | 0.672 | 棉花 | 0.000588 |
(2)导热系数越大的物质,传导热的能力越______.
(3)请写出导热的系数的数学表达式,并说明其中各个字母分别表示什么量:
①表达式:
λ=
QL |
St△T |
λ=
;②各个字母所表示的量:______.QL |
St△T |
(4)计算题:将一块长为20cm、截面积为0.5cm2的铝片加热到100℃后,将一端接触一杯质量为500g、初温为20℃的水,热传递结束时水温为30℃,求经过多长时间铝片与水之间的热传递就结束了?(不计热量损失)
▼优质解答
答案和解析
(1)由表格中数据得出,金属的导热系数比非金属物质的导热系数大;
(2)导热系数越大,说明在1cm2截面上1s内温差为1℃时通过长度1cm的热量越大,即传导热的能力越强;
(3)①由导热系数是指在1cm2截面上1s内温差为1℃时通过长度1cm的热量可得关系式:λ=
,
②上式中:λ为导热系数,Q为传递的热量;L为传导的长度,S为物体的横截面积,t为传热的时间,△T为物体的温差;
(4)不计热量损失,Q=Q水吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(30℃-20℃)=2.1×104J,
∵λ=
,
∴t=
=
≈5714s.
故答案为:(1)大;(2)强;(3)λ=
;(4)经过5714s铝片与水之间的热传递结束.
(2)导热系数越大,说明在1cm2截面上1s内温差为1℃时通过长度1cm的热量越大,即传导热的能力越强;
(3)①由导热系数是指在1cm2截面上1s内温差为1℃时通过长度1cm的热量可得关系式:λ=
QL |
St△T |
②上式中:λ为导热系数,Q为传递的热量;L为传导的长度,S为物体的横截面积,t为传热的时间,△T为物体的温差;
(4)不计热量损失,Q=Q水吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(30℃-20℃)=2.1×104J,
∵λ=
QL |
St△T |
∴t=
QL |
Sλ△T |
2.1×104J×20cm |
0.5cm2×2.1J/(cm•℃•s)×70℃ |
故答案为:(1)大;(2)强;(3)λ=
QL |
St△T |
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