1. 学习目标 / Learning objectives
- 解释温度、热量和内能的差异。
- 使用 Q = mc theta。
- 从实验数据求比热容。
2. 前置知识 / Prerequisites
- 能量单位焦耳。
- 温度变化的读法。
3. 核心概念 / Core concepts
- 热量是因温度差而转移的能量。
- 比热容表示 1 kg 物质升高 1 deg C 所需能量。
- 质量越大或比热容越大，同样升温需要更多能量。
4. 中英文关键词 / Keywords
heat
热量
energy transferred by temperature difference
specific heat capacity
比热容
energy per kg per degree
temperature change
温度变化
difference between final and initial temperature
5. 公式说明 / Formula notes
SPMHeat
比热容
温度改变时吸收或放出的热量。
符号 / Symbols
- Q: 热量 (J)
- m: 质量 (kg)
- c: 比热容 (J kg^{-1} K^{-1})
- \Delta\theta: 温度变化 (K or deg C)
条件 / Conditions
物质没有发生相变时使用。
常见错误
用最终温度代替温度变化。
0.5 kg 水升温 10 deg C 需 21000 J。
SPMEnergy
功率、能量与时间
功率是能量转移率。
符号 / Symbols
- P: 功率 (W)
- E: 能量 (J)
- t: 时间 (s)
条件 / Conditions
平均功率计算。
常见错误
把分钟直接代入秒单位公式。
50 W 电热器 120 s 转移 6000 J。
6. 单位说明 / Unit notes
- 优先使用 SI 单位；若公式允许使用同一种长度单位（例如薄透镜公式中的 cm），必须确保所有相关量单位一致。
- 答案需要包含数值、单位和合理有效数字。
7. 图像或示意图 / Diagram
8. 生活中的应用 / Applications
- 海水比热容大，使沿海地区温度变化较缓慢。
- 电热器实验可用功率和时间估算吸收能量。
9-10. 完整例题与分步骤解题 / Worked example
0.50 kg 水温度升高 12 deg C，c = 4200 J kg^-1 deg C^-1。求吸收热量。
- Q = mc theta。
- Q = 0.50 x 4200 x 12。
Q = 25 200 J。
11. 常见错误 / Common errors
- 把摄氏温度本身当成温度变化。
- 忽略热量损失造成实验值偏差。
12. 快速练习 / Quick practice
SPMHeat基础填空题
比热容的 SI 单位是？
SPMHeat中等计算题
0.20 kg 金属吸收 900 J 后升温 10 deg C。求比热容。
BridgeHeat中等实验题
电热实验中为什么要给容器加绝热层？
13. 本节总结 / Summary
热学计算要明确能量流向、质量和温度变化。