用“水和砂石现象”巧解热传递问题
重庆暨华中学校 杨永洪
在中考物理试题中，常常有这样一类题型：质量和初温相同的两种不同物质，吸收（放出）相同热量后，再相互接触，分析它们的热传递情况。此类问题一般可以类比为“水和砂石现象”予以快速解决，即在寒冷的冬天，水的温度比砂石的温度高（这种现象同学们非常熟悉），这是因为水的比热比砂石大，在吸收（放出）相同热量的情况下，水的温度变化较小，假设二者质量和初温相同，由公式Q=cmΔt，很容易得出如下结论：质量和初温相同的两种不同物质，吸收相同的热量，比热大的物质末温较低；若放出相同热量，比热大的物质末温则较高。因此分析此类问题时，可将比热大的物质类比为“水”，而把比热小的物质类比为“砂石”，用我们熟悉的“水和砂石现象”即可快速得出答案。
【例1】已知铝的比热大于铁的比热，质量相等的铝块和铁块，在沸水中加热足够长的时间后取出，再让它们放出相等的热量，这时比较铝块的末温t铝与铁块的末温t铁的关系是（ ）
A、 t铝>t铁 B、 t铝<t铁 C 、t铝=t铁 D、 无法确定
【解析】二者在沸水中加热足够长的时间，即初温相同，这样本题就可转化为质量初温相同的“水”（即铝块）和“砂石”（即铁块）放出相同热量后，比较二者末温度，当然是“水”（即铝块）的末温较高，故答案选A。
【例2】质量和温度均相同的铁块和铝块（已知C铁<C铝），吸收相同的热量后相互接触，则（ ）
A、 热从铝块传给铁块 B、 热从铁块传给铝块
C 、二者之间没有热传递 D、条件不足，无法确定
【解析】热总是从温度高的物体传到温度低的物体，本题实质为比较二者末温，将铁块和铝块分别类比“砂石和水”，则得出铁块末温较高，故答案选B。
【例3】质量相同的铁块和铜块（C铜<C铁），如果在它们放出相同的热量后迅速放在一起，那么下列有关它们之间热传递的说法中正确的是（ ）
A、 一定是铁块把热传给铜块 B、可能是铁块把热传给铜块
C 、可能不发生热传递 D、以上只有不个答案不正确
【解析】按“水和砂石现象”分析，本题似应选A，但由于二者初温不确定，故正确答案应选B和C。
【例4】质量和温度相同的甲、乙两物体，将乙投入一杯热水中，达到热平衡时，水温下降2℃；将乙取出，再将甲投入这杯热水中，达到热平衡时，水温又下降2℃，若热量和水量的损失忽略不计，则（ ）
A、 甲的比热较大 B、乙的比热较大
C 、甲、乙的比热一样大 D、无法判定哪个比热大
【解析】本题实质为甲乙吸收相同的热量（水两次放热相同）后，甲的温度变化较小，按“水和砂石现象”的逆向思维分析，即可得出甲的比热较大，故答案选A。
本文刊载《中学生导学》之《理化天地》之【金钥匙】栏目，大约系1998年。
