内容正文:
知识点1 探究物质吸热或放热规律
1. 为了比较水和食用油的吸热能力,某同学用如图所示的实验器材进行了实验。
实验数据记录如下:
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
200
20
6
45
食用油
200
20
6
70
(1)该实验除了图示中的实验器材以外,还需要的测量工具是秒表、 托盘天平 和 温度计 。
(2)实验中,两烧杯内加入初温相同、 质量 相同的水和煤油,放入 相同规格 的电加热器,这样可以保证在相同的时间内水和食用油吸收的热量 相等 。
(3)由实验数据可知,水的吸热能力较 强 (选填“强”或“弱”),物理学中用 比热容 来描述物质的这一特性。
知识点2 比热容
2. 下列说法正确的是( D )
A. 物体的温度越高,比热容越大
B. 物体的质量越大,比热容越小
C. 物体吸收的热量越多,比热容越大
D. 物质的比热容跟物体的质量大小、温度变化的多少以及物体吸收热量的多少都无关
解析:比热容是物质的一种特性,反映不同物质吸、放热能力强弱的一个物理量,与物体的质量、温度高低以及吸、放热多少都没有关系。
3. 如图所示,设相同时间内物质吸收的热量相同,甲、乙两图中符合冰熔化规律的是图 乙 (选填“甲”或“乙”)。这是因为c冰 < (选填“>”“<”或“=”)c水,所以相同时间内 冰 (选填“冰”或“水”)升温更快。
解析:比较甲、乙两个图像可知:图甲中,冰和水的温度变化相同;而图乙中水的温差小于冰的温差;由于水的比热容大于冰的比热容,并且质量不变,因此吸收相同的热量,水的温度升高得慢,冰的温度升高得快,故图乙正确。
知识点3 热量的计算
4. 将刚烧开的100 ℃的2 L热水倒入保温瓶中,两天后小明估测水温约为50 ℃,则水散失的热量约为 4.2×105 J。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3]
解析:2 L水的质量m=ρ水V=1.0×103 kg/m3×2×10-3 m3=2 kg;水散失的热量约为Q=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃-50 ℃)=4.2×105 J。
1. 两个相同的烧杯装有质量和初温都相同的水和食用油,用相同的电加热器分别给它们加热相同的时间,则下列说法正确的是( C )
A. 水吸收的热量多
B. 水上升的温度较高
C. 它们吸收的热量相同
D. 它们上升的温度相同
2. 两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体的温度与加热时间的关系如图所示,根据图像可知(不计热损耗)( A )
A. 液体甲比液体乙的比热容小
B. 如果两液体升高相同的温度,两种液体吸收的热量相同
C. 如果加热相同的时间,液体甲比液体乙吸收更多的热量
D. 如果加热相同的时间,液体甲升高的温度比液体乙少
3. 关于物质的比热容,下列说法正确的是( C )
A. 比热容是物质的一种属性,只和物质的种类有关
B. 同种物质质量越大,其比热容就越大
C. 因为水的比热容较大,所以比较适合作冷却剂
D. 物质的状态发生变化时,其比热容一般不变
4. 下列实例不是利用水的比热容大的是( A )
A. 夏天,在地上洒水会感到凉快
B. 北方楼房内的“暖气”用水作为介质
C. 海边昼夜温差变化比沙漠中小
D. 生物体内水的比例高,有助于调节自身的温度
5. 水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),它表示1 kg的水 温度每升高(或降低)1 ℃吸收(或放出)的热量为4.2×103 J ;汽车的散热器用水作冷却剂,是因为水的比热容较 大 ,在相同条件下,水能吸收较 多 的热量,冷却效果好。
6. 有两种物质的质量之比为3∶2,比热容之比为1∶3,如果它们升高的温度之比为4∶1,则它们吸收的热量之比为 2∶1 。
解析:由公式Q吸=cmΔt可得,两者吸收热量的比值===。
7. 把质量为420 g、温度为100 ℃的铁块投入225 g的水中,混合后的温度是30 ℃。则:
(1)若铁的比热容为0.45×103 J/(kg·℃),则铁块放出的热量是多少?
(2)若铁块放出的热量全部被水吸收,则水的温度升高了多少?
解:(1)铁块放出的热量
Q放=c铁m铁(t0铁-t)=0.45×103 J/(kg·℃)×0.42 kg×(100 ℃-30 ℃)=1.323×104 J。
(2)由题知,铁块放出的热量全部被水吸收,即Q吸=Q放=1.323×104 J。
由Q吸=cm(t-t0)可得水的温度升高了
Δt水===14 ℃。
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