初中定量 · 高中复核 · 热学 · 能量守恒
两杯水混合,温度一定取平均吗?
同种液态水、隔热、忽略容器热容,无相变;0–90°C范围。多倒一份热水,比较混合后的平衡温度。
混合量热:问题从哪里来?
冷热水混合后的温度为什么不总是两个温度的平均?布莱克等研究者区分温度、热量和热容量,让量热成为研究物质性质的方法。
读一段背景,带着问题动手
从观察到解释
把证据带回纸上
展开关系与推导
m热c(T热−T)=m冷c(T−T冷);T=(m热T热+m冷T冷)/(m热+m冷)。
固定哪些量?改变哪个量?列出两组数值,写出关系,再说明一个不能套用的条件。实验支持猜想,一般证明需要理由。
先预测,再用证据解释
把这次发现,留给下次的自己
平衡温度更靠近哪一杯的初温?
换个条件,再试一次
只有很少热水时,混合温度还接近50°C吗?
看哪里?
旋转查看装置连接与相对位置。用装置旁滑块改变条件,二维、三维和读数来自同一状态;尺寸为示意。
仅此浏览器保存最近两组,第三组替换最早一组。条件、预测和解释一起保存;文字不自动判分。与原实验的临时记录分别保存。
尚未保存。启用交互后可以记录;请勿在这里填写个人身份信息。
先修与两种探索深度
先认识热学 · 能量守恒涉及的量与单位:热水质量(kg)、热水初温(°C)、冷水质量(kg)、冷水初温(°C)。初中定量 · 高中复核为内容层次提示,未核对具体教材。
先看现象:多倒一份热水,比较混合后的平衡温度。
再做定量:保持其他条件,比较热水质量与平衡温度(°C),再对照下方关系。
模型、来源与核验边界
m热c(T热−T)=m冷c(T−T冷);T=(m热T热+m冷T冷)/(m热+m冷)。
对照核验提示:等量热水:热水质量 0.5 kg;双份热水:只改变热水质量 1 kg。按这些题设自己操作并比较平衡温度,不把参考情景当个人完成。
适用范围:平衡温度50.000°C;两杯交换62700.0 J,隔热系统总能量守恒。 质量决定液面;温度决定热交换和平衡温度。
OpenStax · Calorimetry(延伸阅读;链接和公式适用性尚需逐项外部复核) ↗
本页为模型探索,未认证具体教材章节;真实学生和教师反馈尚待推广后收集。