



所屬成套資源:人教版九年級物理全一冊同步考點(diǎn)專題訓(xùn)練(專題訓(xùn)練+單元測試)(原卷版+解析)
- 人教版九年級物理全一冊同步考點(diǎn)專題訓(xùn)練13.1分子熱運(yùn)動(原卷版+解析) 試卷 0 次下載
- 人教版九年級物理全一冊同步考點(diǎn)專題訓(xùn)練13.2內(nèi)能(原卷版+解析) 試卷 0 次下載
- 人教版九年級物理全一冊同步考點(diǎn)專題訓(xùn)練14.1熱機(jī)(原卷版+解析) 試卷 0 次下載
- 人教版九年級物理全一冊同步考點(diǎn)專題訓(xùn)練14.2熱機(jī)的效率(原卷版+解析) 試卷 0 次下載
- 人教版九年級物理全一冊同步考點(diǎn)專題訓(xùn)練14.3能量的轉(zhuǎn)化和守恒(原卷版+解析) 試卷 0 次下載
人教版九年級物理全一冊同步考點(diǎn)專題訓(xùn)練13.3比熱容(原卷版+解析)
展開
這是一份人教版九年級物理全一冊同步考點(diǎn)專題訓(xùn)練13.3比熱容(原卷版+解析),共35頁。
典例分析+變式訓(xùn)練
考點(diǎn)1 水的比熱容的特點(diǎn)及應(yīng)用
1、水的比熱容較大,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有廣泛的應(yīng)用,這個應(yīng)用主要考慮兩個方面:(1)由于水的比熱容較大,一定質(zhì)量的水吸收(或放出)很多的熱而自身的溫度卻變化不多,有利于調(diào)節(jié)氣候;
①夏天,太陽光照射到海面上,海水的溫度在升高過程中吸收大量的熱,所以人們住在海邊并不覺得特別熱;
②冬天,氣溫低了,海水由于溫度降低而放出大量的熱,使沿海氣溫不至于降得太低,所以住在海邊的人們又不覺得特別冷;
(2)一定質(zhì)量的水升高(或降低)一定溫度吸熱(或放熱)很多,有利于用水作冷卻劑或取暖;
①作冷卻劑時,是讓水吸收帶走更多的熱量;
②用來取暖時,是讓水放出更多熱量供給人們,另一方面。
【典例1】(2021?鼓樓區(qū)校級模擬)在生產(chǎn)和生活中,常見到“水的比熱容大”這一特性的應(yīng)用情景,以下事例中與這一特性無關(guān)的是( )
A.沿海地區(qū)的氣溫比內(nèi)陸變化小B.發(fā)現(xiàn)人中暑時,常在額頭上擦冷水降溫
C.夜間,在秧田里灌水保溫 D.汽車發(fā)動機(jī)用水作冷卻液
【典例2】(2022?武山縣校級模擬)花香四溢說明分子 ,北方冬季樓房中的暖氣用水做介質(zhì),是利用了水的 較大的特性。
【變式訓(xùn)練1】(2021?思明區(qū)校級二模)周末,亮亮同學(xué)在一次家庭郊游中聽到他爸爸與其他叔叔在爭論為什么用水作為汽車散熱劑的理由時,他作出了正確的評判,小強(qiáng)同學(xué)的選擇是( )
A.水易流動 B.水的價格低,經(jīng)濟(jì) C.水的燃點(diǎn)低 D.水的比熱容大
【變式訓(xùn)練2】(2022?云南模擬)初夏傍晚,漫步在荷花池邊,陣陣涼風(fēng)吹來,頓覺清香撲鼻。陣陣涼風(fēng)是因?yàn)樗? 比較大,所以水池邊的溫度較低;花香撲鼻是因?yàn)榉枷阄镔|(zhì)分子在不停地做 運(yùn)動。
考點(diǎn)2 比熱容的概念及其應(yīng)用
(1)單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1℃吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容,簡稱比熱。
比熱容是通過比較單位質(zhì)量的某種物質(zhì)升溫1℃時吸收的熱量,來表示各種物質(zhì)的不同性質(zhì)。
(2)比熱容的單位:在國際單位制中,比熱容的單位是J/(kg?℃),讀作焦每千克攝氏度。
(3)水的比熱容是4.2×103J/(kg?℃);它的物理意義是1千克水,溫度升高或者降低1℃,吸收或者放出的熱量是4.2×103焦耳。
(4)比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象:如為什么海水與沙子在同一時刻的溫度不一樣?
因?yàn)楹Kc沙子受光照的時間完全相同,所以它們吸收的熱量相同,但是海水的比熱比沙子的比熱大,所以海水升溫比沙子升溫慢;沒有日照時,海水降溫比沙子降溫慢。
【典例3】(2022?北海一模)兩個相同的容器分別裝有質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體。用同一熱源分別加熱,液體溫度與加熱時間關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( )
A.甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容
B.如果升高相同的溫度,兩液體吸收的熱量相同
C.加熱相同的時間,甲液體吸收的熱量大于乙液體吸收的熱量
D.加熱相同的時間,甲液體溫度升高的比乙液體溫度升高的多
【典例4】(2021秋?景縣期末)“早穿皮襖午穿紗,圍著火爐吃西瓜?!边@句諺語反映出我國新疆的某些地區(qū)夏季晝夜氣溫變化大。其主要原因是砂石具有較小的( )
A.熱量B.熱值C.內(nèi)能D.比熱容
【典例5】(2022?揭陽模擬)甲、乙兩鐵塊,質(zhì)量之比是2:1,甲、乙兩物體吸收相同的熱量,甲物體溫度升高了20℃,兩物體比熱容之比為 ,乙物體的溫度升高了 ℃;若甲、乙兩物體升高溫度之比是3:2時,吸收熱量之比為 。
【變式訓(xùn)練1】(2021春?嘉定區(qū)期末)質(zhì)量、初溫相同的甲、乙金屬塊,放出相等的熱量后相互接觸,熱量從甲傳遞到乙,則下列說法正確的是( )
A.甲的比熱容大B.甲的比熱容小
C.甲、乙的比熱容相同D.缺少條件,無法確定
【變式訓(xùn)練2】(2022?崇義縣一模)“城市尚余三伏熱,秋光先到野人家”,說明在陸游那個時代,人們就察覺到城市暖于郊區(qū)。分析“熱島效應(yīng)”的成因,其中一個原因是建筑群、馬路中的沙石、水泥的 小,在相同的日照條件下,溫度上升更 。
【變式訓(xùn)練3】(2022?金水區(qū)校級模擬)在測量溫度時,有時需要考慮溫度計吸熱對測量結(jié)果的影響。例如,當(dāng)被測物體的質(zhì)量較小,但溫度較高時,溫度計吸收熱量就會使被測物體溫度 (升高/不變/降低),這種情況下為了使測量值更接近真實(shí)值,應(yīng)選擇 (酒精/煤油)溫度計,理由是 。[設(shè)溫度計玻璃泡容積一定,ρ酒精=ρ煤油=0.8×103kg/m3,c酒精=2.4×103J/(kg?℃),c煤油=2.1×103J/(kg?℃)]。
考點(diǎn)3 熱量的計算
物體的溫度升高時吸收熱量為:Q吸=cm(t-t0);降低時放出的熱量為:Q放=cm(t0-t);
其中c——物體的比熱容——單位J/(kg?℃);
m——物體的質(zhì)量——單位kg;
t0——物體原來的溫度℃;
t——物體后來的溫度℃。
若用△t表示物體變化的溫度(升高或降低的溫度),物體溫度升高過程吸收的熱量或物體溫度降低過程放出的熱量可以統(tǒng)一寫為:Q=cm△t;
公式可以變形為、、。
※(1)應(yīng)用熱量公式解題應(yīng)注意的幾個問題:
①質(zhì)量的單位要用千克;
②注意識別和恰當(dāng)?shù)厥褂糜嘘P(guān)“溫度變化”的用詞,一定要分清初溫、末溫,升高了、升高到(或降低了、降低到)的溫度含義,要根據(jù)題意作出正確的判斷;
③應(yīng)用熱量公式的條件是物質(zhì)的狀態(tài)不能改變,若不考慮這個因素,計算結(jié)果就會出現(xiàn)錯誤
(2)這兩個公式解題的一般步驟是:①根據(jù)題意是吸熱還是放熱找出相應(yīng)的公式;②明確要求的物理量;③根據(jù)所給已知條件求解.
(3)在使用熱量公式進(jìn)行計算時,首先各物理量的單位必須統(tǒng)一用國際單位,如溫度t的單位用℃,質(zhì)量m的單位用kg,比熱容c的單位用J/(kg?℃),熱量的單位用J;其次,對有關(guān)溫度的文字?jǐn)⑹鰬?yīng)特別謹(jǐn)慎,不可亂套,注意分清“升高”“升高了”“降低”“降低了”對應(yīng)的都是溫度的改變量△t,而不是溫度t;而“升高到”“降低到”對應(yīng)的才是物體的末溫t。
【典例6】(2022?常州模擬)小明同學(xué)用酒精燈對冰塊加熱,研究冰的熔化現(xiàn)象。他依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了圖中甲、乙兩條圖線中的一條,已知m冰=0.1kg,c水=4.2×103J/(kg?℃),c冰=2.1×103J/(kg?℃),酒精燈在相同時間內(nèi)的加熱效果相同,下列分析正確的是( )
A.小明繪制的是甲圖線 B.1~3min內(nèi)溫度不變,說明冰塊沒有吸收熱量
C.0~1min內(nèi)冰塊吸收的熱量為2.1×103J
D.1~3min內(nèi),冰水混合物吸收的熱量為2.1×103J
【典例7】(2022春?浦東新區(qū)校級期中)汽車發(fā)動機(jī)常用水來做冷卻劑,這是因?yàn)樗?
較大的緣故,發(fā)動機(jī)工作過程中水溫升高,這是通過 的方式改變了水的內(nèi)能。若1千克水的溫度升高了20℃,水 (選填“放出”、“吸收”)的熱量為
焦[c水=4.2×103焦/(千克?℃)]。
【典例8】(2021?衡水模擬)冬天即將來臨,學(xué)校積極創(chuàng)造條件為學(xué)生供應(yīng)開水。在這個過程中,若用鍋爐將300kg的水從20℃加熱到100℃,燃燒了11.2kg的煤[c水=4.2×103J/(kg?℃),煤的熱值為3×107J/kg],則:
(1)鍋爐內(nèi)300kg的水吸收的熱量是多少?
(2)此鍋爐的效率是多少?
(3)某同學(xué)從開水房打了3kg的100℃的開水,為了便于使用,他將這100℃的開水和質(zhì)量為5kg的20℃的冷水混合,若不計混合過程的熱損失,則混合后溫水的溫度為多少?
【變式訓(xùn)練1】(2021?松原模擬)甲、乙兩物體的比熱容之比是2:3,放出的熱量之比是3:1,它們降低了相同的溫度,則甲、乙兩物體的質(zhì)量之比是( )
A.9:2B.2:1C.2:9D.3:1
【變式訓(xùn)練2】(2022?兗州區(qū)一模)用水冷卻雞蛋,雞蛋的溫度降低,內(nèi)能 ,這是通過 改變了雞蛋的內(nèi)能,若水的質(zhì)量是0.5kg,水溫升高了5℃,則水吸收的熱量是 。[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
【變式訓(xùn)練3】(2022?綿陽模擬)某同學(xué)做探究“某種物質(zhì)M熔化特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。則在BC段M的內(nèi)能 (選填“增大”“減小”或不變”);前2分鐘,M吸收的熱量為 [M的質(zhì)量為100g,已知圖中CD段物質(zhì)比熱容為4×103J/(kg?℃)]。
考點(diǎn)4 熱平衡的應(yīng)用
(1)熱平衡:在熱傳遞過程中,如果沒有熱量損失,則高溫物體放出的熱量Q放等于低溫物體吸收的熱量Q吸,即Q放=Q吸,把這個關(guān)系叫熱平衡方程;
(2)熱平衡方程式:兩個溫度不同的物體放在一起,高溫物體放出熱量,低溫物體吸收熱量,當(dāng)兩個物體溫度達(dá)到相同時,如果沒有熱量損失,則有Q吸=Q放,稱為熱平衡方程,在熱量計算題中,常采用此等式。
※注意此方程只適用于絕熱系統(tǒng)內(nèi)的熱交換過程,即無熱量的損失;在交換過程中無熱和功轉(zhuǎn)變問題;而且在初、末狀態(tài)都必須達(dá)到平衡態(tài);
①系統(tǒng)放熱,一般是由于溫度降低、凝固、液化及燃料燃燒等過程;
②而系統(tǒng)吸熱則是由于溫度升高,熔解及汽化過程而引起的。
【典例9】(2021秋?安慶月考)甲、乙兩個質(zhì)量和初溫都相同的金屬球,先把甲球投入到盛有熱水的杯中,熱平衡后水溫下降了10℃,把甲球撈出,再將乙球放入杯中,熱平衡后水溫又下降了10℃(不計熱量及水的質(zhì)量損失),則( )
A.甲的比熱容大 B.乙的比熱容大 C.甲乙比熱容一樣大 D.以上情況都有可能
【典例10】(2022?南岸區(qū)模擬)小紅在家中用天然氣灶將初溫為20℃、質(zhì)量為2kg的一壺水加熱到100℃,這是通過 (選填“熱傳遞”或“做功”)的方式使水的內(nèi)能增加。如果天然氣完全燃燒放出的熱量只有64%被水吸收,則至少需要燃燒 m3的天然氣。[c水=4.2×103J/(kg?℃),天然氣的熱值為4.2×107J/m3]
【變式訓(xùn)練1】(2021秋?金牛區(qū)月考)將一杯熱水倒入盛有一些冷水的容器中,冷水的溫度升高了20℃,又向容器內(nèi)倒入同樣一杯熱水,冷水溫度又升高了10℃,如果再向容器內(nèi)倒入同樣兩杯熱水,則冷水溫度可再升高(不計熱損失,熱水和冷水的比熱容相同)( )
A.10℃B.8℃C.6℃D.4℃
【變式訓(xùn)練2】(2022?鐘樓區(qū)校級模擬)為了使材料硬度增大,部分金屬工件需要進(jìn)行淬火處理,即將工件升溫到較高溫度保持一段時間后再快速冷卻。某工廠用天然氣處理爐對質(zhì)量為40kg的鋼工件進(jìn)行淬火處理,耗用0.25m3天然氣將工件從20℃加熱到550℃,然后投入淬火池的水中迅速冷卻,淬火池中的水溫度為20℃,質(zhì)量為460kg,已知天然氣熱值q=4.0×107J/m3,鋼的比熱容c鋼=0.46×103J/(kg?℃),水的比熱容c=4.2×103J/(kg?℃),所耗用的天然氣完全燃燒放出的熱量為 J,鋼工件與水開始達(dá)到熱平衡的溫度為 ℃。(不計熱量損失)
考點(diǎn)5 探究比熱容的實(shí)驗(yàn)
(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄坎煌镔|(zhì)吸熱(比熱容)情況;
(2)實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法、轉(zhuǎn)換法;
(3)實(shí)驗(yàn)器材:2個相同的酒精燈、燒杯、水、食用油、溫度計支、鐵架臺個、石棉網(wǎng)、火柴、停表;
(4)實(shí)驗(yàn)步驟::步驟①在兩個鐵架臺的底座上各放一個規(guī)格相同的酒精燈,調(diào)好鐵圈的高度,將石棉網(wǎng)放在鐵圈上;
步驟②將盛有等質(zhì)量的水和食用油的燒杯分別放在石棉網(wǎng)上;
步驟③將兩支溫度計分別掛在鐵架臺的支架上,并將玻璃泡全部浸入液體中,讀出此時水和食用油的初溫度,填入表中;
步驟④點(diǎn)燃酒精燈,同時對水和食用油加熱,加熱時間均為6分鐘,停止加熱前分別讀出水和食用油的末溫度, 填入表中;
步驟 = 5 \* GB3 ⑤整理實(shí)驗(yàn)器材。
(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:質(zhì)量相同的水和食用油吸收相同的熱量,食用油的溫度升高的較大。
(6)實(shí)驗(yàn)分析:判斷水與食用油的吸熱本領(lǐng)的大小,有兩種方法:
①可判斷兩種物質(zhì)在升高相同溫度的情況下,所用時間的多少,用時較多的,說明吸收的熱量多,則比熱較大;
②可判斷兩種物質(zhì)在吸收相同熱量的情況下,升高溫度的多少,溫度升高較多的,則比熱較?。?br>【典例11】(2021?江西模擬)為了比較兩種不同液體的吸熱性能,用如圖所示的兩套完全相同的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是( )
A.實(shí)驗(yàn)要保證兩種液體的體積相同
B.實(shí)驗(yàn)中,若升高的溫度相同,則加熱時間長的液體比熱容較大
C.實(shí)驗(yàn)中,若加熱時間相同,則溫度升高較多的液體比熱容較大
D.實(shí)驗(yàn)中,兩種液體吸收熱量的多少可以通過液體升高的溫度比較
【典例12】(2022?葫蘆島模擬)在探究”不同物質(zhì)吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲、乙所示。
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)取 (選填“質(zhì)量”或“體積”)相同的甲、乙兩種液體,分別倒入相同的燒杯中,使用規(guī)格 (選填“相同”或“不同”)的電加熱器加熱。實(shí)驗(yàn)中通過 (選填“升高的溫度”或”加熱時間”)來比較甲和乙兩種液體吸收熱量的多少;
(2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示, 液體的吸熱能力強(qiáng)(選填“甲”或“乙”)。如果要在甲、乙兩種液體中選擇一種液體做為冷卻劑,你認(rèn)為 (選填“甲”或“乙”)液體較為合理.
(3)圖丙中①是乙加熱時溫度隨時間變化的圖線,如果將初溫相同的乙物質(zhì)質(zhì)量增加到原來的2倍,不考慮熱損失,用相同的加熱器加熱,再繪制出一條溫度隨時間變化的圖線,則為圖中的第 條(填”①”“②”或“③”)
【變式訓(xùn)練1】(2022?房縣一模)某同學(xué)在做“比較不同物質(zhì)吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)時,使用相同規(guī)格的電加熱器給水和食用油加熱,是通過 (選填“升高的溫度”或“加熱的時間”)來反映物質(zhì)吸熱的多少,選擇相同規(guī)格的電加熱器主要是指電加熱器的
(選填“額定功率”或“實(shí)際功率”)相同,實(shí)驗(yàn)中得到如下數(shù)據(jù),可求得食用油的比熱容是 J/(kg?℃)[c水=4.2×103J/(kg?℃)]。
【變式訓(xùn)練2】(2021?武漢)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置比較水和煤油的吸熱本領(lǐng)。
(1)加熱前,在一個燒杯中倒入240mL的水,為了使水和煤油的質(zhì)量相同,需要在另一個相同燒杯中倒入 mL的煤油。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ煤油=0.8×103kg/m3)
(2)用兩個相同規(guī)格的電加熱器來加熱水和煤油,每隔1min記錄一次溫度,整個實(shí)驗(yàn)操作無誤。圖乙中,若圖線②反映水的溫度隨時間的變化規(guī)律,則圖線 (填序號)可以反映煤油的溫度隨時間的變化規(guī)律,加熱過程中,煤油的熱值 (填“變大”、“不變”或“變小”)。
(3)同時停止加熱,在相同質(zhì)量的水和煤油溫度降低的過程中,水放出的熱量與降低的溫度之比 (填“大于”“等于”或“小于”)煤油放出的熱量與降低的溫度之比。
課堂鞏固訓(xùn)練
一、選擇題。
1.(2021?岳陽)生命離不開水,水是寶貴的資源。以下關(guān)于水的說法正確的是( )
A.地面上的水變干了是升華現(xiàn)象B.冬天用熱水袋取暖是利用水的比熱容大
C.水結(jié)冰的過程需要吸熱 D.岳陽水資源豐富,我們不需要節(jié)約用水
2.(2020秋?連南縣期末)關(guān)于比熱容,下列說法中正確的是( )
A.比熱容跟物質(zhì)吸收或放出的熱量有關(guān) B.物體的質(zhì)量越大,它的比熱容越大
C.比熱容是物質(zhì)自身的性質(zhì),與質(zhì)量、吸收或放出的熱量均無關(guān) D.以上說法都正確
3.新疆“那拉提草原”是聞名全國的旅游景區(qū)。夏天,當(dāng)你赤腳在烈日當(dāng)空的小河邊游玩時,你會發(fā)現(xiàn):岸上的小石頭熱得燙腳,而河水卻是冰涼的,這是因?yàn)椋? )
A.水比小石頭的溫度變化大 B.水比小石頭的比熱容大
C.水比小石頭吸收的熱量小 D.水比小石頭的比熱容小
4.(2021秋?遵化市期中)有一銅球和鉛球,質(zhì)量之比是2:3,比熱容之比是3:1;若兩球吸收相同的熱量后,升高的溫度之比:( )
A.1:2B.2:1C.2:9D.9:2
5.(2021秋?臺江區(qū)校級期中)A、B兩物體質(zhì)量相等,溫度均為10℃;甲、乙兩杯水質(zhì)量相等,溫度均為50℃?,F(xiàn)將A放入甲杯,B放入乙杯,熱平衡后甲杯水溫降低了4℃,乙杯水溫降低了8℃,不考慮熱量的損耗,則A、B兩物體的比熱容之比為( )
A.4:9B.3:5C.2:3D.1:2
6.(2021?常德)如圖所示,是根據(jù)“探究不同物質(zhì)吸熱能力”實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的a、b物質(zhì)的溫度﹣時間圖像,實(shí)驗(yàn)中兩種物質(zhì)的質(zhì)量相同,初溫度相同,選用的加熱器相同,由圖像可知( )
A.加熱相同時間,a物質(zhì)吸收熱量多,比熱容小
B.加熱時間相同,a物質(zhì)的末溫度高,比熱容大
C.吸收熱量相同,b物質(zhì)溫度升高慢,比熱容小
D.吸收熱量相同,b物質(zhì)的末溫度低,比熱容大
7.(2021秋?重慶期中)質(zhì)量相同的A、B兩金屬塊,把它們都加熱到100℃,然后分別投入裝有質(zhì)量相同、初溫都為0℃的C、D兩杯水中,測量的結(jié)果:金屬塊A使C杯的水溫升高了10℃,金屬塊B使D杯的水溫升高了20℃.設(shè)兩金屬塊比熱容為cA和cB,則cA與cB的比值為( )
A.4:9B.9:4C.19:9D.9:19
二、填空題。
8.(2022?汕尾模擬)我國北方地區(qū)房間中的暖氣用水作為傳導(dǎo)熱的介質(zhì),是因?yàn)樗谋葻崛葺^ (選填“大”或“小”)。冬天用熱水袋來暖手,這是通過 的方法來增加手的內(nèi)能;兩手互相摩擦,這是通過 的方法來增加手的內(nèi)能。
9.(2022?河池模擬)在城市里修建人工湖可以調(diào)節(jié)周圍環(huán)境的氣溫,因?yàn)樗谋葻崛? (選填“大”或“小”);烈日下走在人工湖邊,我們會感到湖水的溫度比湖邊砂石的溫度
(選填“高”或“低”)。
10.(2022?桐城市模擬)在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,質(zhì)量為1.4kg的干木柴完全燃燒放出的熱量被質(zhì)量為50kg、初溫為23℃的水完全吸收,則水的溫度將升高到 ℃[q干木柴=1.2×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg?℃)]
三、實(shí)驗(yàn)探究題。
11.(2021?長沙模擬)如圖甲所示是“探究不同物質(zhì)的吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)裝置,小華用兩個相同的容器(圖中用虛線形表示)分別裝入質(zhì)量相等、初溫相同的A、B兩種液體,用相同的酒精燈加熱:
(1)實(shí)驗(yàn)中加熱相同時間后,溫度較高的液體,其吸收熱量的能力較 ;
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的溫度與時間的關(guān)系圖象如圖乙所示,分析圖象可知:質(zhì)量相等的A和B兩種液體,升高相同溫度時, 吸收熱量較多;
(3)小華想為自家汽車裝入發(fā)動機(jī)冷卻液,若只能從A、B中選一種液體裝入,則應(yīng)選擇 液體。
12.(2021?河南二模)如圖甲所示裝置,用兩個完全相同的電加熱器分別對初溫均為20℃的a、b兩種液體加熱。圖乙為a、b兩種液體的溫度隨加熱時間變化的關(guān)系圖象(不計熱量散失),根據(jù)圖象回答下列問題:
(1)為了便于比較兩種液體的吸熱能力,則a液體質(zhì)量應(yīng) b液體質(zhì)量;a液體的比熱容 b液體的比熱容(以上兩均選填“>”、“=”或“<”);
(2)當(dāng)加熱到t2時刻時,a液體吸收的熱量 b液體吸收的熱量;
(3)加熱過程中b液體t1時刻的內(nèi)能 t2時刻的內(nèi)能。(忽略液體的質(zhì)量的變化)
四、計算題。
13.(2021秋?泰州月考)在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,某物理興趣小組的同學(xué),用煤爐給10kg的水加熱,同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線。水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)。
(1)經(jīng)過6min時間加熱,水所吸收的熱量是多少?
(2)若再讓水吸收1.26×106J的熱量它將升高到多少攝氏度?
14.(2021秋?福田區(qū)校級期中)由于天氣寒冷,吃早飯時媽媽要用熱水給小明加熱250g瓶裝牛奶,如圖所示,要使這瓶牛奶的溫度由10℃最終升高到50℃,(水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),牛奶的比熱容為2.1×103J/(kg?℃)不計熱量損失
(1)牛奶需要吸收多少熱量?
(2)媽媽至少要用60℃的熱水多少?
五、解答題。
15.(2021?吉林一模)冬天用來暖手的電熱寶里選用的是比熱容較大的液體,這是為什么?
16.(2021?寧夏模擬)如圖是干旱地里的玉米,由于玉米植株內(nèi)水的比例很高,有助于調(diào)節(jié)玉米自身的溫度,以免對玉米造成損害。請用物理知識進(jìn)行解釋。
加熱時間/min
0
1
2
3
4
甲的溫度/℃
30
34
38
42
46
乙的溫度/℃
10
18
26
34
42
物質(zhì)
質(zhì)量/g
初始溫度/℃
加熱時間/min
最后溫度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
70
13.3 比熱容(解析版)
考點(diǎn)直擊
典例分析+變式訓(xùn)練
考點(diǎn)1 水的比熱容的特點(diǎn)及應(yīng)用
1、水的比熱容較大,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有廣泛的應(yīng)用,這個應(yīng)用主要考慮兩個方面:(1)由于水的比熱容較大,一定質(zhì)量的水吸收(或放出)很多的熱而自身的溫度卻變化不多,有利于調(diào)節(jié)氣候;
①夏天,太陽光照射到海面上,海水的溫度在升高過程中吸收大量的熱,所以人們住在海邊并不覺得特別熱;
②冬天,氣溫低了,海水由于溫度降低而放出大量的熱,使沿海氣溫不至于降得太低,所以住在海邊的人們又不覺得特別冷;
(2)一定質(zhì)量的水升高(或降低)一定溫度吸熱(或放熱)很多,有利于用水作冷卻劑或取暖;
①作冷卻劑時,是讓水吸收帶走更多的熱量;
②用來取暖時,是讓水放出更多熱量供給人們,另一方面。
【典例1】(2021?鼓樓區(qū)校級模擬)在生產(chǎn)和生活中,常見到“水的比熱容大”這一特性的應(yīng)用情景,以下事例中與這一特性無關(guān)的是( )
A.沿海地區(qū)的氣溫比內(nèi)陸變化小B.發(fā)現(xiàn)人中暑時,常在額頭上擦冷水降溫
C.夜間,在秧田里灌水保溫 D.汽車發(fā)動機(jī)用水作冷卻液
【答案】B。
【解答】解:A、因?yàn)樗谋葻崛荽笥谏笆谋葻崛?,相同質(zhì)量的水和砂石吸收或放出相同的熱量,水升高或降低的溫度少,所以沿海地區(qū)晝夜溫差比內(nèi)陸地區(qū)小,故A不符合題意;
B、發(fā)現(xiàn)人中暑時,常在額頭上擦冷水,水蒸發(fā)吸收熱量,達(dá)到降溫的目的,不是利用水的比熱容大的特點(diǎn),故B符合題意;
C、因?yàn)樗谋葻崛荽?,相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較,降低相同的溫度,水放出的熱量多,所以晚上向秧苗田里放水,水可以放出更多的熱量以防凍壞秧苗,故C不符合題意;
D、因?yàn)樗谋葻崛荽?,相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較,升高相同的溫度時,水吸收的熱量多,所以用循環(huán)水冷卻汽車發(fā)動機(jī),故D不符合題意;
故選:B。
【典例2】(2022?武山縣校級模擬)花香四溢說明分子 不停地做無規(guī)則運(yùn)動 ,北方冬季樓房中的暖氣用水做介質(zhì),是利用了水的 比熱容 較大的特性。
【答案】不停地做無規(guī)則運(yùn)動;比熱容。
【解答】解:花香四溢說明分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動;因?yàn)樗谋葻崛葺^大,相同質(zhì)量的水和其他物質(zhì),降低相同的溫度,水放出的熱量多,所以樓房中的“暖氣”用水做介質(zhì)。
故答案為:不停地做無規(guī)則運(yùn)動;比熱容。
【變式訓(xùn)練1】(2021?思明區(qū)校級二模)周末,亮亮同學(xué)在一次家庭郊游中聽到他爸爸與其他叔叔在爭論為什么用水作為汽車散熱劑的理由時,他作出了正確的評判,小強(qiáng)同學(xué)的選擇是( )
A.水易流動B.水的價格低,經(jīng)濟(jì)
C.水的燃點(diǎn)低D.水的比熱容大
【答案】D。
【解答】解:由于水的比熱容大,相同質(zhì)量的水和其他物質(zhì)相比,升高相同的溫度,水吸收的熱量多,所以用水來作為散熱劑,故ABC不符合題意,D符合題意。
故選:D。
【變式訓(xùn)練2】(2022?云南模擬)初夏傍晚,漫步在荷花池邊,陣陣涼風(fēng)吹來,頓覺清香撲鼻。陣陣涼風(fēng)是因?yàn)樗? 比熱容 比較大,所以水池邊的溫度較低;花香撲鼻是因?yàn)榉枷阄镔|(zhì)分子在不停地做 無規(guī)則 運(yùn)動。
【答案】熱容;無規(guī)則。
【解答】解:由于水的比熱容較大,相同質(zhì)量的水和沙石比較,吸收相同的熱量,水的溫度升高的少,所以水池邊的溫度較低;
聞到花香,是花的香味分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動,運(yùn)動到空氣中被人們聞到了香味,這種現(xiàn)象叫做擴(kuò)散現(xiàn)象。
故答案為:比熱容;無規(guī)則。
考點(diǎn)2 比熱容的概念及其應(yīng)用
(1)單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1℃吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容,簡稱比熱。
比熱容是通過比較單位質(zhì)量的某種物質(zhì)升溫1℃時吸收的熱量,來表示各種物質(zhì)的不同性質(zhì)。
(2)比熱容的單位:在國際單位制中,比熱容的單位是J/(kg?℃),讀作焦每千克攝氏度。
(3)水的比熱容是4.2×103J/(kg?℃);它的物理意義是1千克水,溫度升高或者降低1℃,吸收或者放出的熱量是4.2×103焦耳。
(4)比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象:如為什么海水與沙子在同一時刻的溫度不一樣?
因?yàn)楹Kc沙子受光照的時間完全相同,所以它們吸收的熱量相同,但是海水的比熱比沙子的比熱大,所以海水升溫比沙子升溫慢;沒有日照時,海水降溫比沙子降溫慢。
【典例3】(2022?北海一模)兩個相同的容器分別裝有質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體。用同一熱源分別加熱,液體溫度與加熱時間關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( )
A.甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容
B.如果升高相同的溫度,兩液體吸收的熱量相同
C.加熱相同的時間,甲液體吸收的熱量大于乙液體吸收的熱量
D.加熱相同的時間,甲液體溫度升高的比乙液體溫度升高的多
【答案】D。
【解答】解:
A、已知兩種液體質(zhì)量相等,相同熱源加熱說明相同時間提供的熱量相等。由圖象可以看出:在吸收熱量相同時,甲液體升高的溫度更大,由公式c=知,甲液體比熱較小。此選項(xiàng)錯誤;
B、由圖象可以看出:升高相同溫度時,甲需要的時間較短,也就是甲需要的熱量少。此選項(xiàng)錯誤;
C、加熱時間相同,兩種液體吸收的熱量相同。此選項(xiàng)錯誤;
D、由圖象知:加熱相同的時間,甲液體溫度升高的程度大于乙液體。此選項(xiàng)正確。
故選:D。
【典例4】(2021秋?景縣期末)“早穿皮襖午穿紗,圍著火爐吃西瓜?!边@句諺語反映出我國新疆的某些地區(qū)夏季晝夜氣溫變化大。其主要原因是砂石具有較小的( )
A.熱量B.熱值C.內(nèi)能D.比熱容
【答案】D。
【解答】解:“早穿皮襖午穿紗,圍著火爐吃西瓜?!边@句諺語反映了我國新疆的某些地區(qū)夏季晝夜氣溫變化顯著,我國新疆某些地區(qū)都是沙漠或砂石,水非常少,砂石的比熱容遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水的比熱容,所以吸收或放出同樣多的熱量溫度變化的快,造成晝夜溫差大。
故選:D。
【典例5】(2022?揭陽模擬)甲、乙兩鐵塊,質(zhì)量之比是2:1,甲、乙兩物體吸收相同的熱量,甲物體溫度升高了20℃,兩物體比熱容之比為 1:1 ,乙物體的溫度升高了 40 ℃;若甲、乙兩物體升高溫度之比是3:2時,吸收熱量之比為 3:1 。
【答案】1:1;40;3:1。
【解答】解:比熱容是物質(zhì)的特性,與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān),與質(zhì)量、吸收的熱量和溫度變化量無關(guān),
由題知甲、乙均是鐵塊,因此兩物體的比熱容之比是1:1;
由Q=cmΔt可知甲、乙升高的溫度之比為:===,
由題知Δt甲=20℃,則Δt乙=2Δ甲=2×20℃=40℃;
若甲、乙升高溫度之比為Δt甲′:Δt乙′=3:2,則兩物體吸收的熱量之比為:Q甲:Q乙=cm甲Δt甲′:cm乙Δt乙′=m甲Δt甲′:m乙Δt乙′=(2×3):(1×2)=3:1。
故答案為:1:1;40;3:1。
【變式訓(xùn)練1】(2021春?嘉定區(qū)期末)質(zhì)量、初溫相同的甲、乙金屬塊,放出相等的熱量后相互接觸,熱量從甲傳遞到乙,則下列說法正確的是( )
A.甲的比熱容大B.甲的比熱容小
C.甲、乙的比熱容相同D.缺少條件,無法確定
【答案】A。
【解答】解:因?yàn)榧?、乙兩個金屬塊質(zhì)量相同、初溫相同、材質(zhì)不同,放出相同的熱量后相互接觸,熱量從甲傳遞到乙,說明甲的末溫比乙的末溫高,則甲降低的溫度比乙降低的溫度低,即△t甲<△t乙,根據(jù)c=可知,當(dāng)放出的熱量和質(zhì)量相同時,比熱容大的物質(zhì)溫度降低的少大。故c甲>c乙,故A正確,BCD錯誤。
故選:A。
【變式訓(xùn)練2】(2022?崇義縣一模)“城市尚余三伏熱,秋光先到野人家”,說明在陸游那個時代,人們就察覺到城市暖于郊區(qū)。分析“熱島效應(yīng)”的成因,其中一個原因是建筑群、馬路中的沙石、水泥的 比熱容 小,在相同的日照條件下,溫度上升更 高 。
【答案】比熱容;高。
【解答】解:城市中的建筑群、馬路中沙石、水泥等建筑材料比熱容較小,郊區(qū)多水,水的比熱容較大,在相同的日照下(吸收相同的熱量)城市溫度上升較高。
故答案為:比熱容;高。
【變式訓(xùn)練3】(2022?金水區(qū)校級模擬)在測量溫度時,有時需要考慮溫度計吸熱對測量結(jié)果的影響。例如,當(dāng)被測物體的質(zhì)量較小,但溫度較高時,溫度計吸收熱量就會使被測物體溫度 降低 (升高/不變/降低),這種情況下為了使測量值更接近真實(shí)值,應(yīng)選擇 煤油 (酒精/煤油)溫度計,理由是 煤油的比熱容較小 。[設(shè)溫度計玻璃泡容積一定,ρ酒精=ρ煤油=0.8×103kg/m3,c酒精=2.4×103J/(kg?℃),c煤油=2.1×103J/(kg?℃)]。
【答案】降低;煤油;煤油比熱容小。
【解答】解:當(dāng)被測物體溫度較高時,該物體就會和溫度計發(fā)生熱傳遞,自身的溫度降低;這種情況下為了使測量值更接近真實(shí)值,應(yīng)選擇煤油溫度計,因?yàn)槊河偷谋葻崛葺^小,在相同的條件下,升高的溫度快。
故答案為:降低;煤油;煤油比熱容小。
考點(diǎn)3 熱量的計算
物體的溫度升高時吸收熱量為:Q吸=cm(t-t0);降低時放出的熱量為:Q放=cm(t0-t);
其中c——物體的比熱容——單位J/(kg?℃);
m——物體的質(zhì)量——單位kg;
t0——物體原來的溫度℃;
t——物體后來的溫度℃。
若用△t表示物體變化的溫度(升高或降低的溫度),物體溫度升高過程吸收的熱量或物體溫度降低過程放出的熱量可以統(tǒng)一寫為:Q=cm△t;
公式可以變形為、、。
※(1)應(yīng)用熱量公式解題應(yīng)注意的幾個問題:
①質(zhì)量的單位要用千克;
②注意識別和恰當(dāng)?shù)厥褂糜嘘P(guān)“溫度變化”的用詞,一定要分清初溫、末溫,升高了、升高到(或降低了、降低到)的溫度含義,要根據(jù)題意作出正確的判斷;
③應(yīng)用熱量公式的條件是物質(zhì)的狀態(tài)不能改變,若不考慮這個因素,計算結(jié)果就會出現(xiàn)錯誤
(2)這兩個公式解題的一般步驟是:
①根據(jù)題意是吸熱還是放熱找出相應(yīng)的公式;
②明確要求的物理量;
③根據(jù)所給已知條件求解.
(3)在使用熱量公式進(jìn)行計算時,首先各物理量的單位必須統(tǒng)一用國際單位,如溫度t的單位用℃,質(zhì)量m的單位用kg,比熱容c的單位用J/(kg?℃),熱量的單位用J;其次,對有關(guān)溫度的文字?jǐn)⑹鰬?yīng)特別謹(jǐn)慎,不可亂套,注意分清“升高”“升高了”“降低”“降低了”對應(yīng)的都是溫度的改變量△t,而不是溫度t;而“升高到”“降低到”對應(yīng)的才是物體的末溫t。
【典例6】(2022?常州模擬)小明同學(xué)用酒精燈對冰塊加熱,研究冰的熔化現(xiàn)象。他依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了圖中甲、乙兩條圖線中的一條,已知m冰=0.1kg,c水=4.2×103J/(kg?℃),c冰=2.1×103J/(kg?℃),酒精燈在相同時間內(nèi)的加熱效果相同,下列分析正確的是( )
A.小明繪制的是甲圖線
B.1~3min內(nèi)溫度不變,說明冰塊沒有吸收熱量
C.0~1min內(nèi)冰塊吸收的熱量為2.1×103J
D.1~3min內(nèi),冰水混合物吸收的熱量為2.1×103J
【答案】D。
【解答】解:
A、由圖可知,在0~1min內(nèi),冰吸收熱量,溫度升高了5℃;冰化成水后,質(zhì)量不變,根據(jù)題意可知,水的比熱容是冰的比熱容的2倍,根據(jù)Q=cm△t可知,水升高5℃所需的熱量為冰升高5℃所需熱量的2倍,即水升高5℃,所需的加熱時間為2min,故乙圖線是水的升溫圖象,故A錯誤;
B、由圖可知,冰在熔化的過程中,溫度保持不變,為晶體,這個過程中,冰會吸收熱量,內(nèi)能增大,故B錯誤;
C、冰吸收的熱量為:Q冰=c冰m冰△t=2.1×103J/(kg?℃)×0.1kg×5℃=1.05×103J,故C錯誤;
D、酒精燈在相同時間內(nèi)的加熱效果相同,2min吸收的熱量是1min吸收熱量的2倍,1~3min內(nèi),冰水混合物吸收的熱量為Q=2Q冰=2×1.05×103J=2.1×103J,故D正確。
故選:D。
【典例7】(2022春?浦東新區(qū)校級期中)汽車發(fā)動機(jī)常用水來做冷卻劑,這是因?yàn)樗? 比熱容 較大的緣故,發(fā)動機(jī)工作過程中水溫升高,這是通過 熱傳遞 的方式改變了水的內(nèi)能。若1千克水的溫度升高了20℃,水 吸收 (選填“放出”、“吸收”)的熱量為 8.4×104 焦[c水=4.2×103焦/(千克?℃)]。
【答案】比熱容;熱傳遞;吸收;8.4×104。
【解答】解:(1)汽車散熱器用水作冷卻劑,是利用了水的比熱容較大的性質(zhì),同種情況下相同質(zhì)量、降低相同的溫度水放出的熱量多;發(fā)動機(jī)工作過程中,水吸收熱量,溫度升高,內(nèi)能增大,這是通過熱傳遞的方式改變了水的內(nèi)能。
(2)1千克水的溫度升高了20℃,水吸收的熱量Q=cmΔt=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×20℃=8.4×104J。
故答案為:比熱容;熱傳遞;吸收;8.4×104。
【典例8】(2021?衡水模擬)冬天即將來臨,學(xué)校積極創(chuàng)造條件為學(xué)生供應(yīng)開水。在這個過程中,若用鍋爐將300kg的水從20℃加熱到100℃,燃燒了11.2kg的煤[c水=4.2×103J/(kg?℃),煤的熱值為3×107J/kg],則:
(1)鍋爐內(nèi)300kg的水吸收的熱量是多少?
(2)此鍋爐的效率是多少?
(3)某同學(xué)從開水房打了3kg的100℃的開水,為了便于使用,他將這100℃的開水和質(zhì)量為5kg的20℃的冷水混合,若不計混合過程的熱損失,則混合后溫水的溫度為多少?
【解答】解:(1)鍋爐內(nèi)300kg的水吸收的熱量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×300kg×(100℃﹣20℃)=1.008×108J;
(2)煤完全燃燒放出的熱量:Q放=qm煤=3×107J/kg×11.2kg=3.36×108J;
此鍋爐的效率:η=×100%=×100%=30%。
(3)不計熱損失,Q吸=Q放,
即:cm1(t﹣t01)=cm2(t02﹣t),
即:4.2×103J/(kg?℃)×5kg×(t﹣20℃)=4.2×103J/(kg?℃)×3kg×(100℃﹣t)
解得:t=50℃。
答:(1)鍋爐內(nèi)300kg的水吸收的熱量是1.008×108J;
(2)此鍋爐的效率是30%;
(3)混合后溫水的溫度為50℃。
【變式訓(xùn)練1】(2021?松原模擬)甲、乙兩物體的比熱容之比是2:3,放出的熱量之比是3:1,它們降低了相同的溫度,則甲、乙兩物體的質(zhì)量之比是( )
A.9:2B.2:1C.2:9D.3:1
【答案】A。
【解答】解:
由題知,c甲:c乙=2:3,Q放甲:Q放乙=3:1,△t甲:△t乙=1:1,
由Q放=cm△t得:m=,
甲、乙兩物體質(zhì)量之比:
m甲:m乙=:=:=9:2.
故選:A。
【變式訓(xùn)練2】(2022?兗州區(qū)一模)用水冷卻雞蛋,雞蛋的溫度降低,內(nèi)能 減小 ,這是通過 熱傳遞 改變了雞蛋的內(nèi)能,若水的質(zhì)量是0.5kg,水溫升高了5℃,則水吸收的熱量是 1.05×104J 。[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
【答案】減??;熱傳遞;1.05×104J。
【解答】解:
(1)用水冷卻雞蛋,水的溫度低,雞蛋的溫度高,存在溫度差,內(nèi)能由溫度高的雞蛋傳向溫度低的水,因此是通過熱傳遞的方式來減小雞蛋的內(nèi)能;
(2)水吸收的熱量:
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg?℃)×0.5kg×5℃=1.05×104J。
故答案為:減??;熱傳遞;1.05×104J。
【變式訓(xùn)練3】(2022?綿陽模擬)某同學(xué)做探究“某種物質(zhì)M熔化特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。則在BC段M的內(nèi)能 增大 (選填“增大”“減小”或不變”);前2分鐘,M吸收的熱量為 2×103J [M的質(zhì)量為100g,已知圖中CD段物質(zhì)比熱容為4×103J/(kg?℃)]。
【答案】增大;2×103J。
【解答】解:由于M在熔化過程中不斷吸熱,所以在BC段M的內(nèi)能增大;
由于相同時間內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量相同,則CD段M吸熱的時間為4min,是AB段吸收的熱量的2倍,
故CD共吸收的熱量為:Q=cmΔt=4×103J/(kg?℃)×0.1kg×10℃=4×103J;
前2分鐘,M吸收的熱量:Q吸=Q=×4×103J=2×103J。
故答案為:增大;2×103J。
考點(diǎn)4 熱平衡的應(yīng)用
(1)熱平衡:在熱傳遞過程中,如果沒有熱量損失,則高溫物體放出的熱量Q放等于低溫物體吸收的熱量Q吸,即Q放=Q吸,把這個關(guān)系叫熱平衡方程;
(2)熱平衡方程式:兩個溫度不同的物體放在一起,高溫物體放出熱量,低溫物體吸收熱量,當(dāng)兩個物體溫度達(dá)到相同時,如果沒有熱量損失,則有Q吸=Q放,稱為熱平衡方程,在熱量計算題中,常采用此等式。
※注意此方程只適用于絕熱系統(tǒng)內(nèi)的熱交換過程,即無熱量的損失;在交換過程中無熱和功轉(zhuǎn)變問題;而且在初、末狀態(tài)都必須達(dá)到平衡態(tài);
①系統(tǒng)放熱,一般是由于溫度降低、凝固、液化及燃料燃燒等過程;
②而系統(tǒng)吸熱則是由于溫度升高,熔解及汽化過程而引起的。
【典例9】(2021秋?安慶月考)甲、乙兩個質(zhì)量和初溫都相同的金屬球,先把甲球投入到盛有熱水的杯中,熱平衡后水溫下降了10℃,把甲球撈出,再將乙球放入杯中,熱平衡后水溫又下降了10℃(不計熱量及水的質(zhì)量損失),則( )
A.甲的比熱容大B.乙的比熱容大
C.甲乙比熱容一樣大D.以上情況都有可能
【答案】B。
【解答】解:先后將甲、乙兩球投入到同一杯水中,水降低的溫度相同,水放出的熱量相同,
因?yàn)橛深}知,Q吸=Q放,
所以甲、乙兩球吸收的熱量相同,
而乙球比甲球少升高了10℃,即乙球的末溫低;
由上述分析可知,質(zhì)量相同的甲、乙兩球,吸收相同的熱量,乙球升高的溫度少,所以乙球的比熱容大。
故選:B。
【典例10】(2022?南岸區(qū)模擬)小紅在家中用天然氣灶將初溫為20℃、質(zhì)量為2kg的一壺水加熱到100℃,這是通過 熱傳遞 (選填“熱傳遞”或“做功”)的方式使水的內(nèi)能增加。如果天然氣完全燃燒放出的熱量只有64%被水吸收,則至少需要燃燒 0.025 m3的天然氣。[c水=4.2×103J/(kg?℃),天然氣的熱值為4.2×107J/m3]
【答案】熱傳遞;0.025。
【解答】解:(1)用天然氣灶燒水的過程中,能量發(fā)生了轉(zhuǎn)移,是通過熱傳遞的方式使水的內(nèi)能增加的;
(2)水吸收的熱量:
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=6.72×105J;
由η=可知,天然氣完全燃燒放出的熱量:
Q放===1.05×106J;
由Q放=Vq可知,所需天然氣的體積:
V===0.025m3。
故答案為:熱傳遞;0.025。
【變式訓(xùn)練1】(2021秋?金牛區(qū)月考)將一杯熱水倒入盛有一些冷水的容器中,冷水的溫度升高了20℃,又向容器內(nèi)倒入同樣一杯熱水,冷水溫度又升高了10℃,如果再向容器內(nèi)倒入同樣兩杯熱水,則冷水溫度可再升高(不計熱損失,熱水和冷水的比熱容相同)( )
A.10℃B.8℃C.6℃D.4℃
【答案】A。
【解答】解:設(shè)熱水和冷水的溫度差為t,
質(zhì)量為m0的一小杯熱水倒入盛有質(zhì)量為m的冷水的保溫容器中,使得冷水溫度升高了20℃,
由于無熱損失,Q吸=Q放,
從而可知,cm0(t﹣20℃)=cm×20℃,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
又向保溫容器中倒入一小杯同質(zhì)量為m0同溫度的熱水,水溫又上升了10℃,
△Q吸=△Q放,
從而可知,cm0(t﹣20℃﹣10℃)=c(m+m0)×10℃,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
則①﹣②得:
10℃×cm0=20℃×cm﹣10℃×cm﹣10℃×cm0,
解得:m=2m0;
代入①式可得,t=60℃;
假設(shè)我們將全部熱水一次性注入,則由熱平衡方程可知:
4m0c(60℃﹣△t)=mc△t,m=2m0;
聯(lián)立兩式解得:△t=40℃;
則注入后4杯水后,水溫還會上升:40℃﹣20℃﹣10℃=10℃。
故選:A。
【變式訓(xùn)練2】(2022?鐘樓區(qū)校級模擬)為了使材料硬度增大,部分金屬工件需要進(jìn)行淬火處理,即將工件升溫到較高溫度保持一段時間后再快速冷卻。某工廠用天然氣處理爐對質(zhì)量為40kg的鋼工件進(jìn)行淬火處理,耗用0.25m3天然氣將工件從20℃加熱到550℃,然后投入淬火池的水中迅速冷卻,淬火池中的水溫度為20℃,質(zhì)量為460kg,已知天然氣熱值q=4.0×107J/m3,鋼的比熱容c鋼=0.46×103J/(kg?℃),水的比熱容c=4.2×103J/(kg?℃),所耗用的天然氣完全燃燒放出的熱量為 1×107 J,鋼工件與水開始達(dá)到熱平衡的溫度為 25 ℃。(不計熱量損失)
【答案】1×107;25。
【解答】解:(1)天然氣完全燃燒放出的熱量:Q放=Vq=0.25m3×4×107J/m3=1×107J;
(2)根據(jù)題意可知,工件放出的熱量等于水吸收的熱量;設(shè)鋼工件與水開始達(dá)到熱平衡的溫度為t;根據(jù)Q=cmΔt可知:c鋼m鋼Δt鋼=cm水Δt水,
則:0.46×103J/(kg?℃)×40kg×(550℃﹣t)=4.2×103J/(kg?℃)×460kg×(t﹣20℃),
解得:t=25℃。
故答案為:1×107;25。
考點(diǎn)5 探究比熱容的實(shí)驗(yàn)
(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄坎煌镔|(zhì)吸熱(比熱容)情況;
(2)實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法、轉(zhuǎn)換法;
(3)實(shí)驗(yàn)器材:2個相同的酒精燈、燒杯、水、食用油、溫度計支、鐵架臺個、石棉網(wǎng)、火柴、停表;
(4)實(shí)驗(yàn)步驟::步驟①在兩個鐵架臺的底座上各放一個規(guī)格相同的酒精燈,調(diào)好鐵圈的高度,將石棉網(wǎng)放在鐵圈上;
步驟②將盛有等質(zhì)量的水和食用油的燒杯分別放在石棉網(wǎng)上;
步驟③將兩支溫度計分別掛在鐵架臺的支架上,并將玻璃泡全部浸入液體中,讀出此時水和食用油的初溫度,填入表中;
步驟④點(diǎn)燃酒精燈,同時對水和食用油加熱,加熱時間均為6分鐘,停止加熱前分別讀出水和食用油的末溫度, 填入表中;
步驟 = 5 \* GB3 ⑤整理實(shí)驗(yàn)器材。
(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:質(zhì)量相同的水和食用油吸收相同的熱量,食用油的溫度升高的較大。
(6)實(shí)驗(yàn)分析:判斷水與食用油的吸熱本領(lǐng)的大小,有兩種方法:
①可判斷兩種物質(zhì)在升高相同溫度的情況下,所用時間的多少,用時較多的,說明吸收的熱量多,則比熱較大;
②可判斷兩種物質(zhì)在吸收相同熱量的情況下,升高溫度的多少,溫度升高較多的,則比熱較??;
【典例11】(2021?江西模擬)為了比較兩種不同液體的吸熱性能,用如圖所示的兩套完全相同的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是( )
A.實(shí)驗(yàn)要保證兩種液體的體積相同
B.實(shí)驗(yàn)中,若升高的溫度相同,則加熱時間長的液體比熱容較大
C.實(shí)驗(yàn)中,若加熱時間相同,則溫度升高較多的液體比熱容較大
D.實(shí)驗(yàn)中,兩種液體吸收熱量的多少可以通過液體升高的溫度比較
【答案】B。
【解答】解:A、根據(jù)比較吸熱能力的方法,要控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同,而不同物質(zhì)密度不同,根據(jù)m=ρV,體積相同的兩種液體質(zhì)量不同,A錯誤;
BC、根據(jù)比較吸熱能力的方法,實(shí)驗(yàn)中,若升高的溫度相同,則加熱時間長的液體比熱容較大,B正確;
實(shí)驗(yàn)中,若加熱時間相同,則溫度升高較多的液體比熱容較小,C錯誤;
D、根據(jù)轉(zhuǎn)換法,實(shí)驗(yàn)中,兩種液體吸收熱量的多少可以通過加熱時間比較,D錯誤。
故選:B。
【典例12】(2022?葫蘆島模擬)在探究”不同物質(zhì)吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲、乙所示。
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)取 質(zhì)量 (選填“質(zhì)量”或“體積”)相同的甲、乙兩種液體,分別倒入相同的燒杯中,使用規(guī)格 相同 (選填“相同”或“不同”)的電加熱器加熱。實(shí)驗(yàn)中通過 加熱時間 (選填“升高的溫度”或”加熱時間”)來比較甲和乙兩種液體吸收熱量的多少;
(2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示, 甲 液體的吸熱能力強(qiáng)(選填“甲”或“乙”)。如果要在甲、乙兩種液體中選擇一種液體做為冷卻劑,你認(rèn)為 甲 (選填“甲”或“乙”)液體較為合理.
(3)圖丙中①是乙加熱時溫度隨時間變化的圖線,如果將初溫相同的乙物質(zhì)質(zhì)量增加到原來的2倍,不考慮熱損失,用相同的加熱器加熱,再繪制出一條溫度隨時間變化的圖線,則為圖中的第 ③ 條(填”①”“②”或“③”)
【答案】(1)質(zhì)量;相同;加熱時間;(2)甲;甲;(3)③。
【解答】解:(1)根據(jù)比較吸熱能力的方法,要控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同(甲、乙兩種液體密度不同,根據(jù)m=ρV,體積相同的甲、乙質(zhì)量不同),故實(shí)驗(yàn)中應(yīng)取質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體別倒入相同的燒杯中;
根據(jù)轉(zhuǎn)換法,分使用規(guī)格相同的電加熱器加熱,實(shí)驗(yàn)中通過加熱時間來比較甲和乙兩種液體吸收熱量的多少;
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知,從34℃升高到42℃,甲加熱2分鐘,乙加熱1分鐘,故甲液體的吸熱能力強(qiáng);
根據(jù)Q=cmΔt,質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體升高相同的溫度,因甲的比熱容大,甲吸熱多,如果要在甲、乙兩種液體中選擇一種液體做為冷卻劑,甲液體較為合理;
(3)由溫度﹣時間圖像可知,加熱4min時,乙的溫度變化量為32℃,不考慮熱損失,用相同的加熱器加熱,將初溫相同的乙物質(zhì)質(zhì)量增加到原來的2倍,加熱相同時間,它們吸收的熱量相同,根據(jù)Q=cmΔt可知,質(zhì)量大的溫度變化量小一些,質(zhì)量增加到原來的2倍,則溫度變化量為原來的一半,故曲線為圖中的第③條。
故答案為:(1)質(zhì)量;相同;加熱時間;(2)甲;甲;(3)③。
【變式訓(xùn)練1】(2022?房縣一模)某同學(xué)在做“比較不同物質(zhì)吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)時,使用相同規(guī)格的電加熱器給水和食用油加熱,是通過 加熱時間 (選填“升高的溫度”或“加熱的時間”)來反映物質(zhì)吸熱的多少,選擇相同規(guī)格的電加熱器主要是指電加熱器的 額定功率 (選填“額定功率”或“實(shí)際功率”)相同,實(shí)驗(yàn)中得到如下數(shù)據(jù),可求得食用油的比熱容是 2.1×103 J/(kg?℃)[c水=4.2×103J/(kg?℃)]。
【答案】加熱時間;額定功率;2.1×103。
【解答】解:(1)根據(jù)轉(zhuǎn)換法可知,選用兩個相同規(guī)格的電加熱器加熱,則加熱相同時間,加熱器產(chǎn)生的熱量相同,因此實(shí)驗(yàn)中物質(zhì)吸熱的多少是通過加熱時間來反映的;
(2)在實(shí)驗(yàn)中,使用相同規(guī)格的電加熱器的作用是為了在相同時間內(nèi)放出熱量相同,即電加熱器的額定功率相同;
(3)由于加熱相同時間,水和食用油吸收的熱量相等,即Q水吸=Q油吸,,
根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)對水和煤油都加熱6min時,Δt水=45℃﹣20℃=25℃,Δt油=70℃﹣20℃=50℃;
故c水mΔt水=c油mΔt油;
c水×25℃=c油×50℃;
c油=×c水=×4.2×103J/(kg?℃)=2.1×103J/(kg?℃)。
故答案為:加熱時間;額定功率;2.1×103。
【變式訓(xùn)練2】(2021?武漢)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置比較水和煤油的吸熱本領(lǐng)。
(1)加熱前,在一個燒杯中倒入240mL的水,為了使水和煤油的質(zhì)量相同,需要在另一個相同燒杯中倒入 300 mL的煤油。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ煤油=0.8×103kg/m3)
(2)用兩個相同規(guī)格的電加熱器來加熱水和煤油,每隔1min記錄一次溫度,整個實(shí)驗(yàn)操作無誤。圖乙中,若圖線②反映水的溫度隨時間的變化規(guī)律,則圖線 ① (填序號)可以反映煤油的溫度隨時間的變化規(guī)律,加熱過程中,煤油的熱值 不變 (填“變大”、“不變”或“變小”)。
(3)同時停止加熱,在相同質(zhì)量的水和煤油溫度降低的過程中,水放出的熱量與降低的溫度之比 大于 (填“大于”“等于”或“小于”)煤油放出的熱量與降低的溫度之比。
【答案】(1)300;(2)①;不變;(3)大于。
【解答】解:(1)水的體積:V水=240mL=240cm3;水的質(zhì)量:m水=ρ水V水=1.0g/cm3×240cm3=240g;
煤油的質(zhì)量m油=m水=240g;煤油的體積:V油===300cm3;
(2)可觀察圖象,在加熱時間相同的情況下,①的溫度變化量大,故①的吸熱能力弱。又因②是水的溫度隨時間的變化規(guī)律圖象,水的比熱容又大于煤油的比熱容,故①為煤油;熱值是燃料的一種特性,它只與燃料的種類有關(guān),所以加熱過程中,其熱值大小不變;
(3)由Q=cmΔt可知:放出的熱量與降低的溫度之比=cm,所以在質(zhì)量和放出熱量相同的情況下,比熱容與降低的溫度成反比,故水放出的熱量與降低的溫度之比大于煤油放出的熱量與降低的溫度之比。
故答案為:(1)300;(2)①;不變;(3)大于。
課堂鞏固訓(xùn)練
一、選擇題。
1.(2021?岳陽)生命離不開水,水是寶貴的資源。以下關(guān)于水的說法正確的是( )
A.地面上的水變干了是升華現(xiàn)象B.冬天用熱水袋取暖是利用水的比熱容大
C.水結(jié)冰的過程需要吸熱 D.岳陽水資源豐富,我們不需要節(jié)約用水
【答案】B。
【解答】解:
A、地面上的水變干,是水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),是汽化現(xiàn)象,故A錯誤;
B、由于水的比熱容大,相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較,降低相同的溫度,水放出的熱量多,所以冬天用熱水袋取暖,和水的比熱容有關(guān),故B正確;
C、水結(jié)冰是凝固現(xiàn)象,凝固放熱,故C錯誤;
D、水是可再生能源,水資源豐富,但是地球上可以利用的淡水資源是有限的,因此需要節(jié)約用水,故D錯誤。
故選:B。
2.(2020秋?連南縣期末)關(guān)于比熱容,下列說法中正確的是( )
A.比熱容跟物質(zhì)吸收或放出的熱量有關(guān)
B.物體的質(zhì)量越大,它的比熱容越大
C.比熱容是物質(zhì)自身的性質(zhì),與質(zhì)量、吸收或放出的熱量均無關(guān)
D.以上說法都正確
【答案】C。
【解答】解:比熱容是物質(zhì)的一種特性,只與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān),與物體吸收或放出的熱量、溫度的變化、質(zhì)量的大小均無關(guān),所以A、B、D都是錯誤的,C是正確的。
故選:C。
3.(2021?長葛市一模)新疆“那拉提草原”是聞名全國的旅游景區(qū)。夏天,當(dāng)你赤腳在烈日當(dāng)空的小河邊游玩時,你會發(fā)現(xiàn):岸上的小石頭熱得燙腳,而河水卻是冰涼的,這是因?yàn)椋? )
A.水比小石頭的溫度變化大 B.水比小石頭的比熱容大
C.水比小石頭吸收的熱量小 D.水比小石頭的比熱容小
【答案】B。
【解答】解:因?yàn)樗谋葻崛荼刃∈^的大,相同質(zhì)量的水和小石頭比較,吸收相同的熱量(都在太陽照射下),水的溫度升高的少,湖水是涼涼的,而小石頭的溫度升高的多,熱得燙腳。
故選:B。
4.(2021秋?遵化市期中)有一銅球和鉛球,質(zhì)量之比是2:3,比熱容之比是3:1;若兩球吸收相同的熱量后,升高的溫度之比:( )
A.1:2B.2:1C.2:9D.9:2
【答案】A。
【解答】解:由題意可知,m銅:m鉛=2:3,c銅:c鉛=3:1,Q吸銅:Q吸鉛=1:1,
∵Q吸=cm△t,
∴兩球升高的溫度之比:
==××=××=。
故選:A。
5.(2021秋?臺江區(qū)校級期中)A、B兩物體質(zhì)量相等,溫度均為10℃;甲、乙兩杯水質(zhì)量相等,溫度均為50℃?,F(xiàn)將A放入甲杯,B放入乙杯,熱平衡后甲杯水溫降低了4℃,乙杯水溫降低了8℃,不考慮熱量的損耗,則A、B兩物體的比熱容之比為( )
A.4:9B.3:5C.2:3D.1:2
【答案】A。
【解答】解:(1)物體A放入甲杯水后,它們的共同溫度為50℃﹣4℃=46℃,
水放出的熱量Q放=c水m水Δt水
A吸收的熱量Q吸=cAmAΔtA,
根據(jù)熱平衡方程:Q放=Q吸,
即c水m水Δt水=cAmAΔtA,即c水m水×4℃=cAmA×(46℃﹣10℃)
所以A的比熱容為:
cA=×=×,
(2)物體B放入乙杯水后,它們的共同溫度為50℃﹣8℃=42℃,
水放出的熱量Q放=c水m水Δt水′,
B吸收的熱量Q吸=cBmBΔtB′,
根據(jù)熱平衡方程:Q放=Q吸,
即c水m水Δt水′=cBmBΔtB,即c水m水×8℃=cBmB×(42℃﹣10℃)
所以B的比熱容為:
cB=×=×,
因?yàn)锳、B兩物體質(zhì)量相等,即mA=mB,
所以A、B的比熱容之比為:==4:9。
故選:A。
6.(2021?常德)如圖所示,是根據(jù)“探究不同物質(zhì)吸熱能力”實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的a、b物質(zhì)的溫度﹣時間圖像,實(shí)驗(yàn)中兩種物質(zhì)的質(zhì)量相同,初溫度相同,選用的加熱器相同,由圖像可知( )
A.加熱相同時間,a物質(zhì)吸收熱量多,比熱容小
B.加熱時間相同,a物質(zhì)的末溫度高,比熱容大
C.吸收熱量相同,b物質(zhì)溫度升高慢,比熱容小
D.吸收熱量相同,b物質(zhì)的末溫度低,比熱容大
【答案】D。
【解答】解:
AB、由圖可知,加熱相同時間,由于用相同的加熱器加熱,則物質(zhì)吸收熱量是相同的,a的溫度升高的快,則a的比熱容小,故AB錯誤;
CD、吸收熱量相同,加熱的時間相同,b物質(zhì)溫度升高慢,則b的比熱容大,故D正確,C錯誤。
故選:D。
7.(2021秋?重慶期中)質(zhì)量相同的A、B兩金屬塊,把它們都加熱到100℃,然后分別投入裝有質(zhì)量相同、初溫都為0℃的C、D兩杯水中,測量的結(jié)果:金屬塊A使C杯的水溫升高了10℃,金屬塊B使D杯的水溫升高了20℃.設(shè)兩金屬塊比熱容為cA和cB,則cA與cB的比值為( )
A.4:9B.9:4C.19:9D.9:19
【答案】A。
【解答】解:因?yàn)镃的初溫度為0℃,金屬塊A使C杯的水溫升高了10℃,故C杯中水和A的末溫度都為10℃;
對于金屬塊A來說有:cAmA(t0﹣tA)=c水m水△t1…①
因?yàn)镈的初溫度為0℃,金屬塊B使D杯的水溫升高了20℃,故D杯中水和B的末溫度都為20℃;
對于金屬塊B來說有:cBmB(t0﹣tB)=c水m水△t2
因?yàn)閙甲=m乙,則①÷②得:===,
=
所以=,故A正確。
故選:A。
二、填空題。
8.(2022?汕尾模擬)我國北方地區(qū)房間中的暖氣用水作為傳導(dǎo)熱的介質(zhì),是因?yàn)樗谋葻崛葺^ 大 (選填“大”或“小”)。冬天用熱水袋來暖手,這是通過 熱傳遞 的方法來增加手的內(nèi)能;兩手互相摩擦,這是通過 做功 的方法來增加手的內(nèi)能。
【答案】大;熱傳遞;做功。
【解答】解:(1)我國北方地區(qū)房間中的“暖氣”用水作為介質(zhì),是因?yàn)樗谋葻崛荼容^大,相同質(zhì)量的水,在降低相同的溫度時,放出的熱量多;
(2)冬天用熱水袋來暖手,是能量發(fā)生了轉(zhuǎn)移,這是通過熱傳遞的方法來增加手的內(nèi)能;
兩手互相摩擦,克服摩擦做功,是通過做功的方法來增加手的內(nèi)能。
故答案為:大;熱傳遞;做功。
9.(2022?河池模擬)在城市里修建人工湖可以調(diào)節(jié)周圍環(huán)境的氣溫,因?yàn)樗谋葻崛? 大 (選填“大”或“小”);烈日下走在人工湖邊,我們會感到湖水的溫度比湖邊砂石的溫度 低 (選填“高”或“低”)。
【答案】大;低。
【解答】解:因?yàn)樗谋葻崛葺^大,白天,相同質(zhì)量的水和砂石比較,吸收相同的熱量時,水的溫度升高的少;夜晚,放出相同的熱量時,水的溫度降低的少,使得該地區(qū)晝夜的溫差小,能有效調(diào)節(jié)周圍環(huán)境的氣溫;
因?yàn)樗谋葻崛葺^大,白天,相同質(zhì)量的水和砂石比較,吸收相同的熱量時,水的溫度升高的少,故烈日下走在人工湖邊,我們會感到湖水的溫度比湖邊砂石的溫度低。
故答案為:大;低。
10.(2022?桐城市模擬)在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,質(zhì)量為1.4kg的干木柴完全燃燒放出的熱量被質(zhì)量為50kg、初溫為23℃的水完全吸收,則水的溫度將升高到 100 ℃[q干木柴=1.2×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg?℃)]
【答案】100。
【解答】解:干木柴放出的熱量:Q放=m干木柴q=1.4kg×1.2×107J/kg=1.68×107J;
根據(jù)題意可知,水吸收的熱量Q吸=Q放=1.68×107J;
由Q吸=cmΔt可知,水升高的溫度:Δt===80℃;由Δt=t﹣t0可知,水的末溫t=Δt+t0=80℃+23℃=103℃;
1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的沸點(diǎn)是100℃,
所以,水的溫度將升高到100℃不再變化。
故答案為:100。
三、實(shí)驗(yàn)探究題。
11.(2021?長沙模擬)如圖甲所示是“探究不同物質(zhì)的吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)裝置,小華用兩個相同的容器(圖中用虛線形表示)分別裝入質(zhì)量相等、初溫相同的A、B兩種液體,用相同的酒精燈加熱:
(1)實(shí)驗(yàn)中加熱相同時間后,溫度較高的液體,其吸收熱量的能力較 弱 ;
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的溫度與時間的關(guān)系圖象如圖乙所示,分析圖象可知:質(zhì)量相等的A和B兩種液體,升高相同溫度時, A 吸收熱量較多;
(3)小華想為自家汽車裝入發(fā)動機(jī)冷卻液,若只能從A、B中選一種液體裝入,則應(yīng)選擇 A 液體。
【答案】弱;A;A。
【解答】解:(1)A、B兩種液體加熱相同時間,B升溫較高,吸熱能力較弱;
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的溫度與時間的關(guān)系圖象如圖乙所示可知:質(zhì)量相等的A和B兩種液體,在升高相同溫度時,A加熱時間長,故A吸收的熱量較多;
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的溫度與時間的關(guān)系圖象知,加熱相同時間,A升溫慢,由比較吸熱能力的方法,A的吸熱能力強(qiáng),即A的比熱容大;
根據(jù)Q=cm△t,質(zhì)量相同的兩種不同物質(zhì)升高相同的溫度,因A的比熱容大,A吸熱多,故若只能從A或B中選一種液體做發(fā)動機(jī)冷卻液,則應(yīng)選擇A液體。
故答案為:弱;A;A。
12.(2021?河南二模)如圖甲所示裝置,用兩個完全相同的電加熱器分別對初溫均為20℃的a、b兩種液體加熱。圖乙為a、b兩種液體的溫度隨加熱時間變化的關(guān)系圖象(不計熱量散失),根據(jù)圖象回答下列問題:
(1)為了便于比較兩種液體的吸熱能力,則a液體質(zhì)量應(yīng) = b液體質(zhì)量;a液體的比熱容 = b液體的比熱容(以上兩均選填“>”、“=”或“<”);
(2)當(dāng)加熱到t2時刻時,a液體吸收的熱量 = b液體吸收的熱量;
(3)加熱過程中b液體t1時刻的內(nèi)能 < t2時刻的內(nèi)能。(忽略液體的質(zhì)量的變化)
【答案】(1)=;=;(2)=;(3)<。
【解答】解:(1)要比較兩種液體的吸熱能力,除了液體的種類不同外,其它物理量:液體的質(zhì)量、初溫等應(yīng)保持相同;
由圖乙知,質(zhì)量相同的兩種液體在升高相同溫度時,兩種液體所用的時間相同,即吸收的熱量相同,根據(jù)Q吸=cmΔt可知兩種液體的比熱容相等;
(2)a、b液體從開始到t2時刻,用了相同的時間,那么相同的電加熱器放出的熱量相同,則兩種液體吸收的熱量相同;
(3)由圖乙知,在t1時刻、t2時刻,b液體都處于沸騰狀態(tài),在沸騰時,液體需要不停吸收熱量,忽略液體的質(zhì)量的變化,那么t1時刻的液體的內(nèi)能小于t2時刻的內(nèi)能。
故答案為:(1)=;=;(2)=;(3)<。
四、計算題。
13.(2021秋?泰州月考)在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,某物理興趣小組的同學(xué),用煤爐給10kg的水加熱,同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線。水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)。
(1)經(jīng)過6min時間加熱,水所吸收的熱量是多少?
(2)若再讓水吸收1.26×106J的熱量它將升高到多少攝氏度?
【解答】解:
(1)由圖知,經(jīng)過6min時間加熱,水溫由20℃升高到80℃,
則水所吸收的熱量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×10kg×(80℃﹣20℃)=2.52×106J;
(2)由Q吸=cm△t得,水升高的溫度:
△t′===30℃,
此時水的末溫為t=80℃+30℃=110℃,
因?yàn)樵谝粋€標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的沸點(diǎn)為100℃,
所以水實(shí)際末溫為100℃,即溫度升高到100℃。
答:(1)經(jīng)過6min時間加熱,水所吸收的熱量是2.52×106J;
(2)若再讓水吸收1.26×106J的熱量它將升高到100℃。
14.(2021秋?福田區(qū)校級期中)由于天氣寒冷,吃早飯時媽媽要用熱水給小明加熱250g瓶裝牛奶,如圖所示,要使這瓶牛奶的溫度由10℃最終升高到50℃,(水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),牛奶的比熱容為2.1×103J/(kg?℃)不計熱量損失
(1)牛奶需要吸收多少熱量?
(2)媽媽至少要用60℃的熱水多少?
【解答】解:(1)牛奶吸收的熱量:
Q吸=c1m1(t﹣t01)
=2.1×103J/(kg?℃)×0.25kg×(50℃﹣10℃)
=2.1×104J,
(2)Q吸=Q放=2.1×104J,
即c水m水(t02﹣t)=Q放,
則m水===0.5kg。
答:(1)牛奶需要吸收2.1×104J的熱量;
(2)媽媽至少要用60℃的熱水0.5kg。
五、解答題。
15.(2021?吉林一模)冬天用來暖手的電熱寶里選用的是比熱容較大的液體,這是為什么?
【解答】答:“電熱寶”內(nèi)液體應(yīng)該用比熱容較大的液體,原因是液體質(zhì)量和溫度變化量相同的情況下時,比熱容大的液體放出的熱量多。
16.(2021?寧夏模擬)如圖是干旱地里的玉米,由于玉米植株內(nèi)水的比例很高,有助于調(diào)節(jié)玉米自身的溫度,以免對玉米造成損害。請用物理知識進(jìn)行解釋。
【解答】答:因?yàn)樗谋葻崛荼容^大,在質(zhì)量相同、吸收或放出的熱量相同時,水的溫度變化小,所以玉米植株內(nèi)水的比例很高,有助于調(diào)節(jié)玉米植株自身的溫度,以免溫度變化太快對玉米植株造成損害。
加熱時間/min
0
1
2
3
4
甲的溫度/℃
30
34
38
42
46
乙的溫度/℃
10
18
26
34
42
物質(zhì)
質(zhì)量/g
初始溫度/℃
加熱時間/min
最后溫度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
70
相關(guān)試卷
這是一份人教版九年級物理全一冊同步考點(diǎn)專題訓(xùn)練專題02比熱容易錯分析(原卷版+解析),共28頁。試卷主要包含了運(yùn)用吸,比熱容表示不同物質(zhì)的吸熱能力,探究不同物質(zhì)吸熱能力等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份人教版九年級物理全一冊同步考點(diǎn)專題訓(xùn)練16.3電阻(原卷版+解析),共37頁。試卷主要包含了半導(dǎo)體,超導(dǎo)體等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份人教版九年級物理全一冊同步考點(diǎn)專題訓(xùn)練16.3電阻(原卷版+解析),共37頁。試卷主要包含了半導(dǎo)體,超導(dǎo)體等內(nèi)容,歡迎下載使用。

相關(guān)試卷 更多
- 1.電子資料成功下載后不支持退換,如發(fā)現(xiàn)資料有內(nèi)容錯誤問題請聯(lián)系客服,如若屬實(shí),我們會補(bǔ)償您的損失
- 2.壓縮包下載后請先用軟件解壓,再使用對應(yīng)軟件打開;軟件版本較低時請及時更新
- 3.資料下載成功后可在60天以內(nèi)免費(fèi)重復(fù)下載