内容正文:
第十三章 内能与热机
专项练3 热学综合计算
B
0.46×103
类型一 比热容的相关计算
1.甲、乙两物体的质量之比是3∶1,比热容之比是3∶2,它们吸收的热量之比是2∶1,则甲、乙两物体升高的温度之比为( )
A.9∶1
B.4∶9
C.1∶9
D.9∶4
2.某金属球的质量为100 g,当它的温度升高50 ℃时吸收了2.3×103 J的热量,这种金属的比热容是_________J/(kg·℃)。
2.1×103
40
3.(2020·安徽宿州埇桥区月考)下图是某液体的沸腾图像,该液体的质量为0.2 kg,初温为100 ℃。若该液体在前4 min内吸收的热量是6.72×104 J,则其比热容为_________ J/(kg·℃)。继续加热,当再吸收3.36×104 J的热量时,温度又升高了_________ ℃。
4.把一块质量为4 kg的铁块烧红,放入冷水中一段时间后,经测量,铁块放热后温度下降了750 ℃,水吸热后温度上升了50 ℃,如果在热传递过程中热量的损失不计,求水的质量是多少?[已知铁的比热容为0.46×103 J/(kg·℃)]
【解析】 铁块放出的热量全部被水吸收,即Q放=Q吸,可得
c铁m铁Δt铁=c水m水Δt水
即0.46×103 J/(kg·℃)×4 kg×750 ℃=4.2×103 J/(kg·℃)×m水×50 ℃
解得水的质量m水≈6.57 kg
【答案】 6.57 kg
5.为研究不同物质的吸热能力,某同学用两盏完全相同的酒精灯,分别给质量均为0.5 kg且初温相同的水和另一种液体同时加热,记录加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图所示。已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),且另一种液体的比热容小于水的比热容。
(1)根据图像判断甲、乙两种物质哪一种是水?
(2)加热到第4 min时,水吸收的热量是多少?
(3)另一种液体的比热容是多少?
【解析】 (1)加热时间相同时液体吸收的热量相同,根据Q=cmΔt可知,质量相等的甲、乙两种液体,吸收的热量相同时,升高温度多的比热容小,甲升高的温度比乙多,所以甲的比热容小于乙的比热容,即乙物质是水。
(2)加热到第4 min时,水的末温t2=40 ℃,则水吸收的热量
Q吸=c水m水(t2-t1)=4.2×103 J