1.3比热容 ---2023-2024学年教科版物理九年级上学期

第3节　比热容 第1课时　比热容的理解及应用 同步训练 第一章 分子动理论与内能 教科 九年级全 1．在探究不同物质的吸热能力的实验中，可采用两种方案进行实验： 方案一：用相同的加热装置加热相同的时间，比较相同质量的不同物质温度____________________。 方案二：用相同的加热装置让相同质量的不同的物质升高相同的温度，比较加热的____________。 升高的多少 时间长短 课堂导练 2．为了比较水和煤油的吸热能力，小明设计了如下实验步骤： A．在两个相同的烧杯中，分别装入等体积的水和煤油。 B．用两支温度计分别测出水和煤油的初温。 C．在烧杯中，分别放入相同的电热器，加热相同的时间。 D．用温度计分别测出水和煤油的末温。 小聪认为： (1)步骤A存在的错误是____________________________，应改为____________________________。 (2)步骤C，加热相同的时间是为了使水和煤油________________________。 (3)步骤B和D是为了得出水和煤油的____________________________________。 装入等体积的水和煤油 装入等质量的水和煤油 吸收相同的热量 温度升高的多少(或温度变化量) 3．(1)比热容的计算公式是_________，在数值上等于1kg某种物质温度升高(或降低)1℃，吸收(或放出)的热量。 (2)比热容反映的是不同物质的____________________，不同物质的比热容一般__________。物质的比热容__________(填“随”或“不随”)物质的质量、温度、吸收或放出热量的多少改变而改变，物质的种类和状态发生变化，其比热容________________。 吸、放热本领 不同 不随 一般会改变 4．[易错题]下列说法正确的是(　　) A．一桶水用去一半，剩下的水比热容为原来的一半 B．物质吸收的热量越多，比热容越大 C．不同物质组成的物体比热容一定不同 D．比热容是物质的一种属性，与物质的种类和状态有关 【点拨】比热容是物质的一种属性，与物质的种类和状态有关，与物体的质量和吸收热量的多少无关，不同物质的比热容也有可能相同，如冰和煤油的比热容相同。 【答案】 D (1)制冷或供热：与其他物质相比，m、Δt一定，c水大，由公式Q＝cmΔt知________________________，降温或取暖效果好。 水吸收或放出的热量多 水的温度变化量小 6．[立德树人·生活责任]在生产和生活中，常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景，以下事例中与这一特性无关的是(　　) A．汽车发动机用水作冷却液 B．工厂里的冷却塔用水作冷却介质 C．傍晚，在秧田里灌水防止秧苗受冻 D．发现人中暑时，常在额头上擦冷水降温 【点拨】发现人中暑时，常在额头上擦冷水，这是利用水蒸发吸收热量，达到降温的目的，不是利用水的比热容大的特点。 【答案】 D 7．[2023·张家界改编]张家界森林公园内风景优美，其中金鞭溪婉转秀丽，下雨后溪边升起了一层雾，置身其中，宛如仙境，那么雾的形成属于________现象；水还有许多用途，如暖气片里用水作为采暖介质，是利用了水____________的特点。 液化 比热容大 课后训练 8．[2023·自贡改编]在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比实验(水的比热容较大)，并用图像对实验数据进行了处理，如图所示。 实验过程中，水和某种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出：________(填“甲”或“乙”)物质是某种液体，原因是______________________________________________________________________________________________。 乙 相同时间内两种液体放出的热量相等时，乙液体的温度降低得多，甲液体温度降低得少 9．如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器(图中用虚线框表示)分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。 (1)实验前，按__________(填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装器材。 (2)从实验效果考虑，本实验选择________(填“烧杯”或“易拉罐”)作为盛放液体的容器较好，实验中使用玻璃棒的目的是__________________________。 (3)实验中两种液体吸收热量的多少可通过____________(填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较。 自下而上 易拉罐 搅拌使液体受热均匀 加热时间 (4)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，分析图像可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，________吸收的热量较多；质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，________升温较高。 (5)冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供暖物质，则应选择____________液体。 A B A 10．在沿海地区炎热晴朗的天气里，易形成海陆风。陆风和海风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气对流形成风。形成海陆风的根本原因是________________________。如图所示是海陆风形成的示意图，其中________图反映海风形成的时间是白天，________图反映陆风 形成的时间是晚上。 水与泥土的比热容不同 乙 甲 $$第3节　比热容 第2课时　热量的计算 同步训练 第一章 分子动理论与内能 教科 九年级全 1．计算物体吸收热量的公式：______________；计算物体放出热量的公式：____________，其中____表示物体原来的温度，_____表示物体后来的温度。两个公式也可以合并为____________，其中________表示____________，既可以表示温度升高了多少，也可以表示温度降低了多少。 Q吸＝cm(t－t0) Q放＝cm(t0－t) t0 t Q＝cmΔt Δt 温度变化量 课堂导练 2．[2020·伊春]小明在燃气灶上煲汤，将质量为2kg、初始温度为20℃的汤，升高了80℃，汤吸收了________J的热量，这是通过____________的方式来改变汤的内能。[汤的比热容为4×103J/(kg·℃)] 【点拨】汤吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4×103J/(kg·℃)×2kg×80℃＝6.4×105J。在燃气灶上煲汤时，汤吸收热量，内能增加，温度升高，是利用热传递的方式来改变汤的内能。 【答案】6.4×105；热传递 3．在已知物质的质量、吸收(或放出)的热量和____________的情况下，利用变形式____________便可以求出该物质的比热容。 温度变化量 4．[教材改编题]由实验测量可知，质量是100g、温度是24℃的实心金属球吸收2.3×103J的热量后，温度升高到74℃，则该金属球的比热容是____________J/(kg·℃)。查表可知，这种金属可能是________。 0.46×103 钢、铁 5．[2023·玉林]若质量为2kg的某种物质温度从20℃升高到40℃时，吸收的热量是1.84×104J，则该物质的比热容为________J/(kg·℃)；比热容是物质自身的性质，与质量、吸收或放出的热量均______(填“有关”或“无关”)。 【答案】 0.46×103；无关 6．若要求出物体的质量，需要知道的物理量有：______、______和______(前三空均填物理量符号)， 用到的公式为____________。 c Q Δt 7．[2023·鄂州改编]燃料油完全燃烧释放出的热量为6.8×106J，如果这些热量的42%被水吸收，则可以使________kg的水温度从20℃升高到100℃，这是通过________的方式改变水的内能。 8.5 热传递 8．若要求物体温度升高(或降低)了多少，需要知道的物理量有：________、________和________(前三空均填物理量符号)，用到的公式为______________。若要求该物体的末温，则还需要知道它的________。 Q c m 初温 9．[立德树人·生活责任][2023·安徽改编]沙漠地区昼夜温差大，主要原因是沙石的比热容较小。初温为20℃、质量为50kg的沙石吸收3.6×106J的热量后，温度升高到________℃。[沙石的比热容为0.9×103J/(kg·℃)] 【答案】 100 10．如图是冰的熔化图像，冰在熔化过程中内能________(填“增大”“减小”或“不变”)，假设整个过程中单位时间内吸收的热量恒定，冰的质量为100g，则冰熔化过程中吸收的热量为____________J。 课后训练 【点拨】冰在熔化时吸收热量、内能增大，但温度不变；冰熔化时间为t＝15min－5min＝10min；冰化水，状态变化、质量不变，m水＝m冰＝100g＝0.1kg，从15min到20min，水吸收的热量：Q吸水＝c水m水(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(5℃－0℃)＝2.1×103J，因为整个过程中单位时间内吸收的热量恒定，冰熔化时间等于水吸热时间的2倍，所以冰熔化吸收的热量：Q熔化＝2Q吸水＝2×2.1×103J＝4.2×103J。 【答案】增大；4.2×103 11．[创新题] [2023·广州]甲、乙液体分别置于两个不同的恒温封闭环境中，质量保持不变。测得甲、乙液体的温度随时间变化如图所示。 (1)________(填“甲”或“乙”)液体的分子运动随时间越来越剧烈。 甲 (2)甲液体所在环境的温度____________(填“小于1.7℃”“等于20℃”或“大于35℃”)。 【点拨】甲液体初始温度是20℃，随着时间的推移温度升高，可以超过35℃，说明甲所处的环境温度高于35℃，从而将热量传递给甲液体，故甲液体所在环境的温度大于35℃； 大于35℃ (3)乙液体在“1～2min”段、“8～9min”段放出的热量分别为Q1、Q2，则Q1____Q2(填“＞”“＝”或“＜”)，依据是_______________________________________________ _____________________________________________。 【点拨】由题图可知“1～2min”段乙液体温度变化量为3℃，“8～9min”段乙液体温度变化量为1.4℃，根据物体放热公式Q放＝cmΔt，可知“1～2min”段放出热量更多，即Q1＞Q2。 ＞ 在c和m相同时，“1～2min”段乙液体的温度变化量Δt更大 12．[科学素养][2023·通辽]用液化气灶把1.5kg、初温为20℃的水加热到100℃，需要吸收的热量为____________J。若上述过程中完全燃烧0.021kg液化气且只有60%的热量被水吸收，则液化气的热值为____________J/kg。[已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)] 【答案】 5.04×105；4×107 13. [2020·呼和浩特]某太阳能热水器，水箱内有200kg的水。水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，求： (1)在阳光照射下，水的温度升高10℃时，水吸收的热量； 解：水吸收的热量：Q＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×200kg×10℃＝8.4×106J。 (2)天气原因，水箱内200kg的水，温度从90℃降低到50℃和温度从30℃升高到80℃，放出的热量与吸收的热量之比。 解：水降低温度放出的热量与升高温度吸收的热量之比为 Q放∶Q吸＝cm(t0降－t降)∶cm(t升－t0升)＝(t0降－t降)∶(t升－t0升)＝(90℃－50℃)∶(80℃－30℃)＝4∶5。 14. 温度不同的两个物体相互接触后会发生热传递现象，若不计热量的损失，则当两个物体的温度相同时，热传递停止，即达到热平衡状态，在此过程中高温物体放出的热量等于低温物体所吸收的热量，即Q吸＝Q放。已知甲容器盛有初温为20℃的水100g，乙容器盛有初温为50℃的水50g。现把甲、乙两容器中的水相互混合，不考虑热量损失，则混合后达到热平衡时的温度是多少？ 解：设热平衡时的温度为t，不考虑热量损失，Q吸＝Q放，c水m水1(t－t1)＝c水m水2(t2－t)，即：4.2×103J/(kg·℃)×100×10－3kg×(t－20℃)＝4.2×103J/(kg·℃)×50×10－3kg×(50℃－t)， 解得t＝30℃。 【点拨】水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt ＝4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃－20℃)＝5.04×105J； 由题知，Q吸＝Q放×60%＝m液化气q×60%，液化气的热值q＝＝＝4×107J/kg。 $$