内容正文:
2024年物理中考复习—比热容的探究与应用(思维训练)
课标解读
物质的比热容
1.定义
单位质量的某种物质,温度升高1℃吸收的热量,叫做这种物质的比热容,简称比热,用符号“c”表示.
2.比热容的单位:J/(kg·℃),读作焦每千克摄氏度
3.比热是反映物质热学性质的物理量,是物质的一种特性.不同的物质比热一般不同,而同种物质在不同状态下的比热容也不同,如水和冰的比热容是不同的.
4.水的比热容及应用
水的比热容是4.2x103J/(kg.℃),它的物理意义是:1kg的水在温度升高(或降低)1C时,吸收(或放出)的热量是4.2x103J.
水的比热较大,在生活中往往用热水取暖,让流动的热水慢慢地经过散热器,水的温度降低,放出较多的热量.有一些机器在工作时会变热,如汽车的发动机,发电厂的发动机,这些机器都可以用循环流动的冷水来冷却.
思维方法
混合法测定物质的比热
比热是物质的一种特性,通常用混合法测定物质比热.
实验原理:把温度较高(t1)的金属块(如铝、铜、铁块)浸没在温度较低(t2)的水中,如果设法保持热量不散失,那么经过一段时间后,金属块与水达到共同温度t,金属块此过程中放热为
Q放=c1m1(t1-t),水吸热为Q吸=c2m2(t-t2),根据热平衡原理:Q放=Q吸,可得出:c1m1(t1-t)=c2m2(t-t2).
如果我们能测出金属块质量m1,开始时温度t1,水的质量m₂,开始时温度 t2,以及混合后达到热平衡温度t,水的比热为已知[c2=4.2x103J/(kg.℃)],显然可以求出金属块比热容:
c1 =.
这种测量物质比热容的方法叫混合法,是实验中常用的一种测量物质比热容的方法。由于实验中要尽量不散失热量,常用量热器来进行这一实验。
问题解决
例1.关于物质的比热容,下列说法中正确的是( )
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,比热容就越大
C. 因为水的比热容较大,所以比较适合做冷却剂
D. 物质的状态发生变化时,其比热容一般不变
思维点拨 比热容是物质的一种特性,与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系;比热容是反映不同物质吸放热能力强弱的一个物理量,水的比热容大,说明相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
此题考查的是我们对于比热容的理解,我们要知道比热容只与物质的种类和状态有关,与其它因素无关。
例2.小东用相同的加热装置,分别给质量相同的、两种物质加热,记录了加热时间和与之对应的两种物质的温度。他根据记录数据绘制了、两种物质“”图象,如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 升高相同的温度,物质吸收热量多 B. 升高相同的温度,、物质吸收热量一样多
C. 物质的比热容比物质的比热容大 D. 物质的比热容比物质的比热容小
思维点拨 用相同的加热器加热时,加热时间相同,吸收的热量相同,加热时间越长,吸收的热量越多;
例3.利用如图甲所示的装置探究水和煤油的吸热能力。
本实验需要用到天平这一测量工具,目的是: 。
用相同的酒精灯分别给水和煤油加热,则水吸收的热量 选填“大于”、“小于”或“等于”煤油吸收的热量。
由实验数据绘制出水和煤油的温度随加热时间变化的图象,如图乙所示。分析图象可知:水的沸点是 ,水的吸热能力 选填“大于”、“小于”或“等于”煤油的吸热能力。
思维点拨 比较物质吸热能力的种方法:使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量即比较加热时间,吸收热量多的吸热能力强;或使相同质量的不同物质吸收相同的热量即加热相同的时间,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
水沸腾时保持不变的温度叫沸点,根据比较吸热能力的方法回答。
本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法的运用,为热学中的重要实验。
例4.甲、乙两物体质量、初温都相同,甲的比热大于乙的比热.当它们放出相同的热量后,相互接触,接触以后内能的变化情况是( )
A. 甲的内能增加,乙的内能减少 B. 甲的内能减少,乙的内能增加
C. 甲的内能不变,乙的内能减少 D. 甲、乙的内能都不变
思维点拨 解决此题要知道热传递发生的条件是要有温度差;质量相同的两种物质,放出相同的热量后,比热容小的物质降低的温度值大.
解决此题要结合比热容知识和热传递的条件进行分析解答.
思维方法天地
一、单选题
1.将质量、初温分别相等的铁块和铝块 放在沸水中煮较长一段时间,则它们吸收的热量( )
A. 铝块比铁块吸收的热量多 B.