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中四物理：比热容与热传递 第四份（生活应用、流速与辐射）
中四物理：比热容与热传递 第四份（生活应用、流速与辐射）
第四份走出课室：热水炉、加热曲线、散热与辐射，全部用同一条 E = mcΔT 追数。
快速答案 315 kJ；28 800 J；不需介质，可在真空中传；深色粗糙表面；7 分钟；100 °C；70%；14.3 °C；23.1 °C；热容量与比热容单位不可混用。
01 本卷资料（做完才看答案）
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 题数 | 10 题 |
| 建议时间 | 25 分钟 |
| 难度分布 | 基础 4 · 进阶 3 · 挑战 2 · 错题重练 1 |
| 对应章节 | 所属章节：中四物理：比热容与热传递 |
| 适用年级 | 中四 |
02 题目（10 题）
- 基础1.5 kg 水由 30 °C 加热至 80 °C，求所需能量。水的比热容为 4 200 J/(kg·°C)。
- 基础0.8 kg 铝升温 40 °C，求吸收的能量。铝的比热容为 900 J/(kg·°C)。
- 基础辐射与传导、对流最大分别是什么？
- 基础要有效吸收辐射热，表面应该用什么颜色与质地？
- 进阶2 kW 加热器把 4 kg 水由 20 °C 加热至 70 °C，忽略热散失，需时多少分钟？
- 进阶1 kg 水在恒定功率下 5 分钟由 20 °C 升至 60 °C。若继续以同一功率加热另外 5 分钟，水温会是多少？
- 进阶某加热装置输入 300 kJ 能量，水实际吸收 210 kJ。求加热效率。
- 挑战即热式热水炉功率 3 kW，水流量 0.05 kg/s。水经过时升温多少？答案取一位小数。
- 挑战300 W 加热器加热 0.5 kg 水 3 分钟，散失率 10%。水温上升多少？答案取一位小数。
- 错题重练有学生把“水的热容量 12 600”写成单位 J/(kg·°C)。错在哪里？
03 答案与一句解说
| 题号 | 答案 | 一句解说 |
|---|---|---|
| 1 | 315 000 J（315 kJ） | ΔT = 50 °C，E = 1.5 × 4 200 × 50 = 315 000 J。 |
| 2 | 28 800 J | E = 0.8 × 900 × 40 = 28 800 J。 |
| 3 | 辐射是电磁波，不需介质，可在真空中传递 | 传导与对流都要靠粒子，辐射不需要，因此太阳的热能可以穿过太空。 |
| 4 | 深色、粗糙（例如黑色哑面） | 深色粗糙表面吸收率高，浅色光滑表面则反射大部分辐射。 |
| 5 | 7 分钟 | 能量 4 × 4 200 × 50 = 840 000 J，除以 2 000 W 得 420 秒即 7 分钟。 |
| 6 | 100 °C | 每 5 分钟升 40 °C，再过 5 分钟再升 40 °C，由 60 °C 到 100 °C。 |
| 7 | 70% | 210 ÷ 300 = 0.7，即 70%，其余 90 kJ 散失到空气与容器。 |
| 8 | 14.3 °C | 每秒供 3 000 J，水每千克每秒升 3 000 ÷ (0.05 × 4 200) = 14.3 °C。 |
| 9 | 23.1 °C | 供给 300 × 180 = 54 000 J，吸收 90% 即 48 600 J，除以 2 100 得 23.1 °C。 |
| 10 | 热容量单位是 J/°C；J/(kg·°C) 是比热容的单位。 | 热容量已包含质量，不再除以 kg；混淆单位会令答案差一个质量因子。 |
04 做完之后怎样跟进
- 对完答案，只重做错的那几题，并在错题旁写出错在哪一步（公式、单位还是抄错数）。
- 同一题隔两日再做一次；两次都对才可以移到下一份练习。
- 家长只需看答案栏与解说栏，不必逐题讲解。
本卷题目与答案由 TutorZone 团队原创编写，并非任何学校、出版社或考试局的试题；数值与答案均以程式核算。
