量热计算器
求两种物质混合后的热平衡最终温度,或由量热器实验结果求样品的比热容和热量传递。
假设没有热量散失到周围环境,也不发生化学反应或相变。
当热的物体与较冷的物体在绝热容器中接触时,热量会一直流动,直到两者温度相同,且一方失去的热量等于另一方得到的热量。这个量热计算器用两种方式运用这一能量平衡:预测混合物的最终温度,或根据咖啡杯量热器实验求出未知样品的比热容。
使用方法
- 选择是求最终温度,还是求物体 1 的比热容。
- 从列表中选择各自的材料,或选择“自定义”并以 J/(g·°C) 输入其比热容。
- 质量以克输入,起始温度以 °C 输入。
- 如果实验资料给出了量热器本身的热容,请加上;否则保持为 0。
- 求比热容时,请输入您测得的最终温度。
计算公式
m₁c₁(T₁ − T_f) = (m₂c₂ + C_cal)(T_f − T₂) T_f = (m₁c₁T₁ + (m₂c₂ + C_cal)T₂) / (m₁c₁ + m₂c₂ + C_cal)
m 为以克计的质量,c 为以 J/(g·°C) 计的比热容,T 为起始温度,T_f 为共同的最终温度。C_cal 是量热器杯子的热容,其起始温度与水相同。把第一个方程对 c₁ 整理,就得到样品的比热容。
示例
把 100 °C 的 200 g 铝放入 20 °C 的 250 g 水中。铝为 200 × 0.897 = 179.4 J/°C,水为 250 × 4.184 = 1,046 J/°C,所以 T_f = (179.4 × 100 + 1,046 × 20) ÷ 1,225.4 ≈ 31.71 °C。约有 12,251 J 从金属传给水:铝降温 68.29 °C,而水只升温 11.71 °C。
常见问题
为什么水的温度变化这么小?
每克每度,水储存的热量比金属多得多。在这个例子里,水每度能吸收的热量几乎是铝的六倍,所以变化小得多。
如果冰融化或水沸腾了怎么办?
本计算器只处理温度变化。如果混合物越过 0 °C 或 100 °C,一部分热量会转而用于熔化或沸腾;这一部分请用潜热计算器计算。
为什么我的实验结果与教科书的数值不同?
热量会散失到空气和杯子中,样品在转移时会变凉,温度计也有滞后。计入量热器的热容并快速转移样品,都能使结果更接近。
资料来源
最后更新:
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引用此工具
kakaoCalc. (2026, November 8). 量热计算器. https://kakao.mobile/zh/tools/calorimetry-calculator/
“量热计算器.” kakaoCalc, 8 Nov. 2026, kakao.mobile/zh/tools/calorimetry-calculator/.