第十章 机械能、内能及其转化－－与热相关的分析与计算素养训练 --2023-2024学年北师大版物理九年级上册

与热相关的分析与计算 素养训练 第十章 机械能、内能及其转化 【2023·恩施州】夏季，混凝土护栏被太阳晒得很热，池塘中太阳下的水却不是很热，主要原因是[c混凝土＝0.84×103 J/(kg·℃)，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)](　　) A．水不吸热 B．混凝土初温高 C．水的比热容大 D．混凝土放热 1 2 【点拨】 【答案】C 【2023·郑州阶段练习】如图所示，是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度—时间图像，实验中两种物质的质量相同，初温相同，选用的加热器相同， 2 由图像可知(　　) A．加热相同时间，a物质吸收热量多，比热容小 B．加热时间相同，a物质的末温高，比热容大 C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，比热容小 D．吸收热量相同，b物质的末温低，比热容大 【点拨】 用相同的加热器加热，加热相同时间，则物质吸收的热量相同，a的温度升高得多，则a的比热容小，故AB错误；吸收热量相同，即加热相同的时间，b物质温度升高慢，b物质的末温低，则b的比热容大，故C错误，D正确。 【答案】D 3 宁夏中卫地区气候干燥，昼夜温差很大，当地特产压砂瓜，被称为“石头缝里长出的西瓜”，如图所示。每到种植季节，瓜农们把发了芽的西瓜种子种到覆盖了砂石的土壤中，这样可以利用砂石有效蓄水和保温，保证芽苗在深夜不会被冻伤。请用比 热容知识解释其中的道理。 解：瓜农们把发了芽的西瓜种子种到覆盖了砂石的土壤中，由于砂石具有有效蓄水的功能，到了晚间，在放出相同的热量时，由于水的比热容较大，水的温度降得小一些，从而保证芽苗在深夜不会被冻伤。 4 甲、乙两物体质量都为1 kg，丙物体质量为2 kg，三个物体温度都升高1 ℃，吸收热量如图所示，以下说法正确的是(　　) A．乙的比热容与丙的相等 B．甲的比热容比乙的大 C．1 kg的丙物质温度升高1 ℃，需吸收2 000 J的热量 D．甲、乙的温度都降低1 ℃，乙比甲放出的热量多 【点拨】 【答案】B 由此可知乙的比热容比丙的大，甲的比热容比乙的大，故A错误，B正确；由图可知，2 kg丙物质温度升高1 ℃，吸收2 000 J的热量，则1 kg丙物质温度升高1 ℃，吸收1 000 J的热量，故C错误；已知甲、乙质量相同，甲的比热容大于乙的比热容，由Q放＝cmΔt可知，当甲、乙的温度都降低1 ℃，甲放出的热量较多，故D错误。 5 【2023·大庆】“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写，而沿海地区昼夜温差则不大，这是由砂石与水的比热容不同造成的。已知砂石和水的比热容之比为1∶4，砂石和水的密度之比为3∶2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时，它们升高的温度之比为________。 8∶3 【点拨】 【点规律】 解比值类题的方法步骤：(1)以比值的形式写出要求的物理量之比； (2)将要求的物理量用相应代数式替换(由公式得到的代数式); (3)代入各物理量的数值比； (4)计算求解。 将质量为1 kg的水从80 ℃降温至60 ℃，求： (1)水放出的热量Q放。 6 解：将质量为1 kg的水从80 ℃降温至60 ℃，水放出的热量Q放＝c水m水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)× 1 kg×(80 ℃－60 ℃)＝8.4×104 J。 15 (2)若放出的热量全部被质量为10 kg的某物块吸收，求该物块升高的温度Δt升。[已知c物＝0.5×103 J/(kg·℃)，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 16 【2023·成都期末】小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少？但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于是，他在家里将装有2 kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20 ℃加热至80 ℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035 m3。他通过上网查阅得知天然气灶的 效率约为36%，已知水的比热容 c水＝4.2×103 J/(kg·℃)。求： 7 (1)在这个过程中水吸收了多少热量？ 解：在这个过程中水吸收的热量Q吸＝ c水m水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(80 ℃－20 ℃)＝5.04×105 J。 (2)请你帮小明算出天然气的热值。 改革开放以来，我国人民的生活水平不断提高，汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以72 km/h的速度在平直公路上匀速行驶100 km，消耗了汽油 6 L，汽车发动机功率为12 kW，已知：汽油的热值q＝4.6×107 J/kg，汽油的密度为ρ＝0.7×103 kg/m3。求该汽车匀速行驶100 km过程中： 8 (1)消耗汽油的质量。 解：6 L＝6×10－3 m3， 消耗汽油的质量m＝ρV＝ 0.7×103 kg/m3×6×10－3