Question

概念建構(gòu)探究：不同物質(zhì)傳導(dǎo)熱的能力不同，物質(zhì)傳導(dǎo)熱的能力可用導(dǎo)熱系數(shù)λ來表示．
導(dǎo)熱系數(shù)是熱的傳導(dǎo)作用在1平方厘米截面上1秒鐘內(nèi)溫差為1℃時通過長度1厘米的熱量．
下面是一些物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)（J/cm?℃?s）

物質(zhì)名稱	導(dǎo)熱系數(shù)	物質(zhì)名稱	導(dǎo)熱系數(shù)
銀	4.074	玻璃	0.0084
銅	3.864	水	0.00596
鋁	2.100	冰	0.02310
鎢	2.016	空氣	0.000239
鐵	0.672	棉花	0.000588

（1）由上述表格看出，金屬的導(dǎo)熱系數(shù)比非金屬物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)______．
（2）導(dǎo)熱系數(shù)越大的物質(zhì)，傳導(dǎo)熱的能力越______．
（3）請寫出導(dǎo)熱的系數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并說明其中各個字母分別表示什么量：
①表達(dá)式：______；②各個字母所表示的量：______．
（4）計算題：將一塊長為20cm、截面積為0.5cm²的鋁片加熱到100℃后，將一端接觸一杯質(zhì)量為500g、初溫為20℃的水，熱傳遞結(jié)束時水溫為30℃，求經(jīng)過多長時間鋁片與水之間的熱傳遞就結(jié)束了？（不計熱量損失）

Answer 1

（1）由表格中數(shù)據(jù)得出，金屬的導(dǎo)熱系數(shù)比非金屬物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)大；
（2）導(dǎo)熱系數(shù)越大，說明在1cm²截面上1s內(nèi)溫差為1℃時通過長度1cm的熱量越大，即傳導(dǎo)熱的能力越強；
（3）①由導(dǎo)熱系數(shù)是指在1cm²截面上1s內(nèi)溫差為1℃時通過長度1cm的熱量可得關(guān)系式：λ=

QL

St△T

，
②上式中：λ為導(dǎo)熱系數(shù)，Q為傳遞的熱量；L為傳導(dǎo)的長度，S為物體的橫截面積，t為傳熱的時間，△T為物體的溫差；
（4）不計熱量損失，Q=Q_水吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×0.5kg×（30℃-20℃）=2.1×10⁴J，
∵λ=

QL

St△T

，
∴t=

QL

Sλ△T

=

2.1×104J×20cm

0.5cm2×2.1J/(cm?℃?s)×70℃

≈5714s．
故答案為：（1）大；（2）強；（3）λ=

QL

St△T

；（4）經(jīng)過5714s鋁片與水之間的熱傳遞結(jié)束．