小明刚学了热传递的知识,想到了一个问题:在热传递过程中传递的是能量,还是温度?小明想到晚上洗澡时,用热水和冷水兑成温水,这不就是热传递现象吗?他决定用实验来研究.他从实验室借来量筒、烧杯、温度计、量热器(一种容器,绝热性能好)等器材.他先在量热器中倒入400mL温度为20℃的冷水,又倒入400mL温度为80℃的热水,稍搅拌后测得混合后的共同温度为50℃,接着他改变了水的体积和热水的初温,又做了三次实验,将数据记录在下表:(小明知道:100mL的水的质量是100g,合0.1kg,下表中水用质量表示)
次数 | 冷水质量 | 冷水初温 | 热水质量 | 热水温度 | 混合后总质量 | 混合后温度t |
1 | 0.4 | 20 | 0.4 | 80 | 0.8 | 50 |
2 | 0.2 | 25 | 0.2 | 75 | 0.4 | |
3 | 0.2 | 20 | 0.4 | 80 | 0.6 | 60 |
4 | 0.4 | 20 | 0.2 | 80 | 40 |
(1)请将表格中两空格填全. ____________
(2)在第三次实验中,冷水吸收的热量Q吸=______J,热水放出的热量Q放=______J.
小明经过计算和分析,概括了以下几点:
(1)热传递过程中,低温物体上升的温度 ______(一定/不一定)等于高温物体下降的温度.
(2)热传递过程中,低温物体吸收的热量 ______(等于/小于/大于)高温物体放出的热量.
(3)热传递过程中,传递的是 ______(能量/温度).
小明经过思考,又提出了下面两个问题,请你帮他
(1)要使一定质量的热水下降一定的温度,所用的冷水需要上升的温度和冷水质量之间成什么定量关系?______.
(2)两种不同物体发生热传递时(无热量损失),要使低温物体上升的温度等于高温物体下降的温度,应满足的条件是 ______.
在第三次实验时,冷水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×40℃=33600J;
热水放出的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.4kg×20℃=33600J;
因此冷水升温过程需要吸收热量,热水降温过程需要放出热量,并且冷水吸收的热量等于热水放出的热量,所以在第二次实验中,也会符合该结论:假设最后的混合温度为t,则c×0.2kg×(t-25)=c×0.2kg×(75-t),解得t=50℃;
第四次实验过程中最后混合水的质量等于两次水的质量之和,即m=0.4kg+0.2kg=0.6kg;
由以上分析可知,热传递过程中,低温物体上升的温度不一定等于高温物体下降的温度;
但在热传递过程中,低温物体吸收的热量一定等于高温物体放出的热量;
所以热传递过程中,传递的是能量;
由公式cm冷△t冷=cm热△t热可知,冷水需要上升的温度和冷水质量之间成反比;
因为两种不同物体发生热传递时(无热量损失),所以它们的热量是相等的,只有它们的比热容与质量的乘积相等时,才可以使低温物体上升的温度等于高温物体下降的温度;
故答案为:50,0.6,33600,33600,不一定,等于,能量,反比,比热容与质量的乘积相等.