内容正文:
第十三章 内能与热机
第二节 科学探究:物质的比热容(课时2)
知识点一:比热容在实际生活中的应用
1.比热容反映了物体吸热和放热本领的大小,水的比热比较大,所以我们经常利用水来做冷却物体。由于水的比热比砂石比热大,所以沿海地区白天温度升高较内地小,晚上温度降低较内地小。
知识点二:比热容的相关计算
2.比热容的物理意义:以水为例,水的比热容是4.2×103J/(kg•ºC),它表示:质量是1kg的水温度升高1 ºC时吸收的热量为4.2×103J。
3.热量的计算:根据比热容的定义,质量为m的物体,温度由t0上升(或下降)到t 时,吸收(或放出)的热量为:Q = _____________;
【课堂练习】
考点1:利用比热容解释相关现象
1. ( )水具有比热容大的特点,下列现象与此特点无关的是
A.冬季地窖里面放桶水能防止温度过低而冻坏贮藏在里面的蔬菜
B.探究电流热效应时用煤油代替水
C.冬天的暖气设备用热水供暖
D.白天的海风多是从海面吹向陆地,夜晚的海风多是从陆地吹向海面
2.在科学规划和建设城市时,大量增加人工湖的数量,是利用水的________大的特性,调节气温、营造舒适的环境;水稻种植中,在傍晚的时候应往田中________(注入或放出)水,使水稻在夜间的温度更适宜。
考点2:热量的计算
3.某同学用一种加热器将质量为500g的冰持续加热熔化直至沸腾,记录并绘制出温度--时间图象如图所示,根据图象可以看出AB段的比热容________CD段的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”),AB段所吸收的热量为________J,BC段所吸收的热量为________J。
4.把凉牛奶放在热水中加热,经过一段较长时间,它们的温度随时间变化的图象如图所示,且牛奶的质量与热水相同。
(1)其中________(选填“甲”或“乙”)代表牛奶温度变化的图象。
(2)若忽略热量向空气的散失,从图象可以发现,甲的比热容比乙的比热容之比为________。
5.小明家里的电热水器里装有50kg、20℃的水,通电后将水加热到70℃,已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)。求:水吸收的热量。
【课后作业】 (建议完成时间:20分钟)
1.( )水的比热容较大,下面事例中不是利用这一特性的是
A.流动的热水流过散热器取暖
B.进入冬季,宁夏南部山区晚上向小麦地里放水,以防冻坏麦苗
C.夏天,常常在地面上洒水来降低室温
D.银川城区大面积建造人工湖,以降低“热岛效应”
2.( )双牌湿地公园是旅游圣地,这里潇水河,风景独好,酷暑时节,河面平静,河水清澈,成了许多划船爱好者的乐园。下列实例中与“水的比热容较大”这特性无关的是
A.疫情期间用水洗手 B.夜晚向秧田里放水以防冻坏秧苗
C.汽车发动机用水循环冷却 D.沿海地区昼夜温差较小
3.( )如下图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是:白天在相同日照条件下,与海洋相比,陆地的
A.比热容较小,升温较快,气温较高 B.比热容较小,升温较慢,气温较低
C.比热容较大,升温较快,气温较高 D.比热容较大,升温较慢,气温较低
4.( ) 质量相等、初温相同的铁块和铜块(已知c铁>c铜),使它们吸收相同的热量后让它们彼此接触,则
A.热量从铁块传到铜块 B.热量从铜块传到铁块
C.铁块和铜块间无热传递发生 D.条件不足,无法确定
5.甲、乙两个物体的比热容之比为1:5,质量之比为3:2,若升高的温度相同,则甲、乙吸收的热量之比为( )
A.10:3 B.3:10 C.2:15 D.15:2
6.小明在玻璃试管内装入1kg沙子,将温度计插在沙子中,用力晃动十余下,发现温度计示数变大了0.3℃,这说明沙子的内能___________(选填“增大”“减小”或“不变”)了,这主要是通过___________的方式改变沙子的内能在这个过程中沙子相当于吸收__________J的热量。(c_沙子=1.2×10^3 J/(kg⋅℃))
7.质量均为1kg的三种不同的物质,当温度都升高1℃时所吸收的热量如图所示。根据图中信息可得,不同物质的比热容___________(选填“有可能”或“不可能”)相同;___________物质的比热容最大;若都吸收相同的热量,___________物质的温度变化更小;2kg的乙物质温度升高5℃所吸收的热量为___________J。
8.人们常用热水袋取暖,这是用________的方式改变物体的内能;热水袋里装水是因为水具有较大的________;用水取暖的过程中,水的内能不断________ (选填“增大”“‘减小”或“不变”)。
9.小明同学用酒精灯对冰块加热,研究冰的熔化现象,图中甲、乙两条图线中的一条是他依据实验数据绘制而成,已知m冰=0.1kg,c水=4.2×103J/(kg·oC)根据上述信息,可知:
(1)小明绘制的是________(甲/乙)图线,原因是________________________________________________;
(2)0~1min内冰块吸收的热量为______________J;冰块的比热容为______________J/(kg·oC);
(3)实验过程中,该物质在1min时的内能________(大于/等于/小于)3min时的内能。
10.研究表明,适度加热对牛奶中的主要营养成分不会造成影响,温度升高后,只有其中的维生素B维生素C和风味物质会发生变化。小明妈妈用质量为0.625kg初温为95℃的热水给小明加热牛奶。牛奶的质量为0.42kg、初温为25℃,加热一段时间后,它们的共同温度为75℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),若水所放出的热量全部被牛奶吸收,请你综合应用所学知识解答下列问题:
(1)用水加热牛奶是通过________的方式改变牛奶的内能,该过程中牛奶的内能________;(选填“增大”、“不变”或“减小”)
(2)加热过程中水放的热量是多少J;
(3)牛奶的比热容是多少J/(kg·℃)。
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