13.3 比热容 提优训练 --2024-2025学年人教版物理九年级上学期

第十三章 内能 第三节 比热容 提优训练 【知识梳理】 知识1 比较不同物质吸热的情况 1.实验方法：控制变量法。 相同热源、质量相同，升高温度相同 2.器材选择：电加热器、玻璃杯和温度计。 3.实验结论：质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同；吸收相同的热量，升高的温度不同。实验表明，不同种类的物质吸热的本领不同， 知识2 比热容 表示物体吸热或散热能力 1.定义：一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量与它的质量和升高（或降低）的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。比热容用c表示，单位：焦每千克摄氏度，符号：J/（kg·℃）。 2.特 点 （1）比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容，不同物质的比热容一般不同，可以粗略鉴别物质。有些物质的比热容相同，如冰和煤油。 （2）比热容的大小只取决于物质本身及状态，与质量大小，温度高低，吸放热多少都无关。如一杯水与一桶水，它们的比热容相同。 （3）物质的比热容越大，其温度越不容易改变。 3.水的比热容：c=4.2x103J/（kg·℃）。物理意义：质量为1kg的水温度升高或降低1℃时，吸收或放出的热量为4.2x103J。 4.水的比热容较大的应用 （1）水的吸（放）热本领强，用水做散热剂 （2）水的温度难改变，对机械或生物体起保护作用 知识3 热量的计算 1.热量的计算公式 ①热量的计算：（1）吸热：Q吸=cm△t=cm（t-t0）；（2）放热：Q放=cm△t= cm（t0-t） ②其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。 ③c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/（kg·℃）） ④m—质量，单位：千克（kg） ⑤△t—变化的温度 （升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。 2.进行热量计算时应注意的问题 （1）单位务必统一。 （2）公式适用于物态不发生变化时物体升温（或降温）过程中吸热（或放热）的计算如果吸、放热过程中存在着物态变化，则不能使用这几个公式。 （3）文字叙述中升高t℃、升高了t℃、降低t℃、降低了t℃对应的是温度的改变量，而升高到：t℃、降低到t℃对应的是物体的末温为：t℃。 4.热平衡方程：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高。若放出的热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”。用公式表示为Q吸=Q放（热平衡方程）。 【解题方法指导】 1. 电加热器比酒精灯好：①稳定；②热效率高， 2. 液体吸热多少是由加热时间决定的，吸热本领由温度计的示数变化高低来体现. 3. 质量相同的不同物质，当吸收或放出相同的热量时，比热容大的物质温度变化小，质量相同的不同物质，当温度变化相同时，比热容大的物质吸收或放出的热量多 4. 水降低或升高相同温度时放出或吸收的热量多吸收或放出同样多的热量时，温度变化少 5. 注意前提茶件，物态发生变化时，比热容也发生变化，如C水==4.2x103J/(kg·℃)， C冰==4.2x103J/(kg·℃) 【典型例题提优】 考点一比热容 【例1】夏日晴朗的白天，在太阳光照射下，某海边城市陆地与海面之间空气流动示意图（如图中箭头表示空气流动方向）合理的是（　　） A．B．C．D． 【例2】下列做法没有利用物质比热容性质的是（　　） A．用干净的沙子炒制花生等干果 B．种植花草树木能有效改善气候 C．傍晚，在春播秧田里灌水保温 D．发烧时，用湿毛巾给头部降温 【例3】“水与食用油”是生活中不可缺少的食品。小红在学习了比热容的知识后，猜想水的吸热本领比食用油的吸热本领大，为了验证这一结论，他设计了如下探究实验： (1)取两个相同的试管，分别装入______相等、初温相同的水和食用油； (2)将两支相同的温度计分别正确地插入盛有水和食用油的两个试管内，并将实验装置固定在铁架台上，如图甲所示。打开加热开关，对盛有水和食用油的试管进行加热，实验过程中，其中一支温度计的示数如图乙所示，其读数是______℃； (3)小红根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示，通过分析可知，在相同时间内______的温度变化大，可得出______的吸热本领大。 【例4】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，初温度相同，选用的加热器相同，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物质的末温度高，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物质的末温度低，比热容大 【例5】高勤同学对冰块加热，她绘制了冰熔化成水直到沸腾的过程中温度随时间变化的图像（如图所示），下列分析中正确的是（　　） A．冰的熔化过程经历了6min，且冰是晶体 B．在第10min，冰继续吸热温度不变，处于固液共存状态 C．由图像可知，当时液面上方气压高于1个标准大气压 D．AB 段物体的比热容小于CD段物体的比热容 考点二 热量的计算 【例6】把1kg的水从60℃开始加热至沸腾，温度随时间变化的图像如图所示，由图像可知，水的沸点是____________℃，沸腾过程的特点是____________；这些水由60℃加热至90℃需要吸收的热量是______J。(c水=4.2×103J/(kg·℃)) 【例7】质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，它们温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），c水＞c液。下列说法中（　　） ①甲物质是水 ②0～12min乙温度降低了20℃ ③0～12min甲放出了8.4×104J 的热量 ④乙物质的比热容为2.1×103J/（kg•℃） A．只有①②正确 B．只有②④正确 C．只有①③正确 D．只有①④正确 【例8】汽车发动机通常采用水或水溶液作冷却剂，是因为在常见物质中水的比热容比较______。相同质量的水和沙石，温度均升高10℃，水吸收热量较______。当0.2千克的冰全部熔化成水时，水的质量为_____千克。 【例9】有一个质量为，温度为的铁球，投入到一个标准大气压下的沸水中加热较长时间直到不发生热传递，然后将铁球取出，放入装有质量是2.3kg，初温是48℃水的容器中，直到它们达到热平衡，忽略热量损失，则铁球在沸水中吸收的热量是________；铁球和容器中的水热平衡时温度是________，已知：，。 【例10】“水地暖”取暖的原理是以温度不高于60℃的热水为热媒，在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动，加热整个地板，通过地面以热传递的方式向室内供热的一种供暖方式。如图所示，某房间一段时间内循环流动的水质量为1000千克，进水温度为55℃，出水温度为40℃。求这段时间里： （1）水降低的温度Δt； （2）水向外界放出的热量Q放。[c水＝4.2×103焦/（千克•℃）] 【提优巩固练习】 1. 质量，温度相同的甲，乙两物体，将甲投入一杯热水中，达到热水平衡时，水温下降20℃，将甲取出，再把乙投入这杯水中，达到热平衡时，水温又下降20℃，若热量和水的质量损失可忽略不计，则甲的比热容和乙的比热容大小关系为（　　） A．甲大 B．乙大 C．一样大 D．无法确定 2. 对质量均为，初温相同的甲、乙两种物质，用相同的加热器同时加热，它们温度随时间变化的图像如图所示。若单位时间内，甲、乙吸收的热量相同。甲在内，。则下列说法错误的是（　　） A．乙物质的熔点可能是 B．，甲的比热容小于乙的比热容 C．，甲吸收的热量等于乙吸收的热量 D．，乙物质吸收的热量是 3. 用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热损失），如图是A和B的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．A的比热容与B的比热容之比为2:1 B．A的比热容与B的比热容之比为2:3 C．都加热t时间，A和B吸收热量之比为1:2 D．A和B升高相同的温度，吸收热量之比为3:2 4. 如图是用相同的加热装置对a、b、c三种固态物质加热时它们的温度随时间变化的图象，其中a、c质量相同。下列对图象的分析不正确的是（　　） A．t1﹣t2时间内，物质a的温度不变，内能增加 B．如果a、b是同种物质，b的质量大于a的质量 C．温度从T1升高到T2时，a物质吸收的热量比b少 D．b的比热容一定小于c的比热容 5. 在两个相同的杯子内，盛有质量相等的热水和冷水，在不计热损失的情况下。将一半热水倒入冷水杯内，冷水杯内的水温会升高（　　） A．6℃ B．7℃ C．8℃ D．9℃ 6. 用相同的电加热器分别对质量相等的和两种液体加热不计热量损失，如图是和的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．的比热容与的比热容之比为 B．的比热容与的比热容之比为 C．都加热时间，和吸收热量之比为 D．和升高相同的温度，吸收热量之比为 7. 如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的水，并用不同的加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图像。下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两容器中的水的内能是通过做功的方式来增加的 B．甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量相同 C．加热相同的时间，甲、乙两容器中的水升高的温度之比为2∶3 D．将甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为2∶3 8. 根据表格中的数据，下列说法中正确的是（　　） 物质 铝 铁 铜 水 煤油 密度/（kg•m-3） 2.7×103 7.9×103 8.9×103 1.0×103 0.8×103 比热容/[J/(kg•℃)] 0.88×103 0.46×103 0.39×103 4.2×103 2.1×103 A．将质量和温度都相等的铜块和铝块放在同一冰面上，铜块熔化的冰会更多一些 B．用同样的酒精灯给质量相等、初温相同的水和煤油加热相同的时间后，发现水中的温度计示数较高 C．煤油和水体积之比为2∶l，吸收热量之比为12∶5，则升高温度之比为3∶1 D．加热质量相同的铜和铝，其吸收热量与升高温度的关系图象如图所示，其中图线a表示的是铜 9. 质量相同的甲、乙两物体，甲的温度为t，乙的温度为3t。另有一杯水温度为2t，先将甲投入水中，热平衡时水的温度下降了Δt，取出甲后再将乙投入，热平衡时水的温度又恢复到2t，不计热损失和水量损失，下列说法正确的是（    ） A．甲的比热容较大 B．乙的比热容较大 C．甲、乙的比热容一样大 D．无法比较二者的比热容大小 10. 现有同种材质的甲、乙两金属球，它们质量和温度都一样。将甲球投入一杯热水中，充分混合后，水的温度降低了t1；取出甲球将乙球投入同一杯热水中，充分混合后，又使水的温度降低了t2（混合过程中无热损失）。则（　　） A．t1=t2 B．t1>t2 C．t1＜t2 D．无法判断 11. 第一次在试管里注入温度为的水，将试管底部浸入温度为的大量水中，试管内的水经过时间被加热到；第二次在试管里注入温度为的等量的水，将试管底部浸入温度为的大量水中，试管内的水经过时间冷却到，不考虑水和空气之间的热交换，则（　　） A． B． C． D．无法确定 12. 某工人在野外施工，需要将质量为4.2kg，初温为15℃的铝合金工件升高一定的温度，除了保温瓶中尚存的温度为90℃的1.2kg热水外，无其它热源．工人将热水分成5等份，将铝合金工件依次放入这5份热水中（每次热传递完全），放入第四份热水前，铝合金工件的温度为多少？已知铝合金的比热容为0.88×103J/（kg・℃），不计工件与热水向周围环境传递热量（　　） A．47.7℃ B．51.2℃ C．53.6℃ D．66.0℃ 13. 将一勺冷水倒入盛有一些热水的保温容器中，使得热水温度降低6℃，然后又向保温容器内倒入一勺冷水，水的温度又降低了4℃，如果再连续倒入10勺同样的冷水，保温容器内的水温还将降低（不考虑保温容器的放热和吸热）（　　） A．11.5℃ B．12℃ C．12.5℃ D．13℃ 14. 将质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了3℃，然后又向保温容器中倒入一小杯同质量同温度的热水，水温又上升了2.5℃，不计热量的损失，则m0∶m＝ 。 15. 在一标准大气压下，质量为10kg、初温为20℃的水吸收的热量为4.2×106J，则水的末温为 ℃；冷水温度是20℃，热水温度是80℃，为了使冷热水混合后的温度为40℃，不计热量损失，冷水和热水的质量比是 。 16. “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，而沿海地区昼夜之间温度变化却没有这么明显，这是由砂石与水的 不同造成的。炎热的夏季，海边晚上吹的是 （选填“海风”或“陆风”）。 17. 某同学用一种发热均匀的加热器将质量为500g的冰持续加热熔化直至沸腾，记录并绘制出温度-时间图像如图所示，根据图像可以看出C点时物质的内能 （选填“大于”“等于”或“小于”）B点时物质的内能，原因是 。根据图像还可以看出AB段物质的比热容 CD段物质的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”），BC段物质所吸收的热量为 J（水的比热容为4.2×103J/（kg・℃））。 18. 将一杯热水倒入容器内的冷水中，冷水温度升高10℃，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高6℃，若再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度将再升高（不计热损失） ℃。 19. 将铅块和铜块放入温度为 200 ℃的火炉中足够长的时间后取出，立即分别放入都装有 1 kg的 20 ℃的水的容器中，该过程无热量损失，热平衡时两容器中水温都是80 ℃。 铜块在水中放出的热量 J，铅块和铜块放出的热量 （选填“相等”或“不相等”），铅块和铜块的质量之比为 ．【 J（kg·℃）， J（kg·℃）】 20. 同样的甲、乙两杯中盛有质量、温度都相同的水，现从煮了很长的沸水中同时取出质量相等的铁球和铜球（c铁>c铜），分别投入两杯水中，最后温度高的是 。（选填“甲杯”或“乙杯”） 21. 某实验小组在做熔化实验时，把质量相同的甲、乙两种物质，用相同的酒精灯从固态开始加热，加热时间都为6min，它们的温度随时间变化的图象如图所示。则甲 ，乙 （选填“是晶体”、“是非晶体”、“无法判断”）。若在0～3min内甲、乙为固态，则甲乙的比热容之比c甲∶c乙= 。 22. 甲、乙两种金属的比热容之比是3∶1，质量之比是2∶1，当它们吸收相同的热量，甲物体的温度升高了10 ℃，则乙物体的温度升高了   ℃.使1.5 kg温度为10 ℃水吸收了热量6.3×105J，水温将升高   ℃.（1标准大气压） 23. 汽油机用水作为冷却剂，主要是因为水的 较大，将一杯热水倒入容器内的冷水中，冷水温度升高了10℃，然后又向容器内倒入同样一杯热水，水温又上升了6℃，则热水和冷水的温度差为（不计热损失） ℃。 24. 为了探究在热传递过程中物体吸收的热量与哪些因素有关，某同学进行了三组实验，并记录有关数据分别如下表一、表二、表三所示。实验时，他对加热时间予以控制，每一组加热时间相同，而各组却不同，第一组加热时间最大，第二组其次，第三组最小。 表一 表二 实验序号 液体种类 液体质量 升高的温度 1 水 100 30 2 水 150 20 3 水 200 15 实验序号 液体种类 液体质量 升高的温度 4 煤油 100 30 5 煤油 150 20 6 煤油 200 15 表三 实验序号 液体种类 液体质量 升高的温度 7 水 40 30 8 水 60 20 9 水 80 15 （1）初步分析比较序号： 得：物体质量和升高温度相同，物质种类不同，吸收热量不同； （2）初步分析比较序号：1与7或2与8或3与9得： ； （3）综合分析三组数据： a．比较表一，表二或表三，得： ； b．比较表一，表二和表三，得： ； c．为了更好的理解这一比值，引入了 这一物理量。 25. 如图所示，在做“比较不同物质的吸热能力”的实验时，小涛同学所在的实验小组使用了如图甲、乙所示的实验装置。 （1）在设计实验方案时，他们列出了以下几条内容，你认为其中多余的一条是 ； A．使用酒精灯的火焰基本相同 B．酒精灯的形状和大小完全相同 C．水和另一种液体的质量相同 D．盛水和另一种液体的烧杯相同 （2）该小组同学用图甲、乙的装置进行实验时，除天平外，还缺少的一种测量仪器是 ； （3）该小组同学在老师指导下进行实验，收集的实验数据记录如图表： 物质 质量m/s 初温t/ oC 加热时间t/min 末温t/ oC 水 50 20 8 45 另一种液体 50 20 5 45 ①实验中，该小组同学是用 来间接反映物质吸热的多少； ②通过分析表中数据可知，质量相同的水和另一种液体，升高相同的温度，吸收热量多的是 ， 的吸热能力较强（选填“水”或“另一种液体”），物理学上，用 这个物理量来描述物质的吸热能力； （4）另一实验小组的同学用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图丙所示，据此可判断加热10min，吸收的热量为 ，甲的比热容为 J/（kg•oC）。【c水＝4.2×103J/（kg·oC）】 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十三章 内能 第三节 比热容 提优训练 【知识梳理】 知识1 比较不同物质吸热的情况 1.实验方法：控制变量法。 相同热源、质量相同，升高温度相同 2.器材选择：电加热器、玻璃杯和温度计。 3.实验结论：质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同；吸收相同的热量，升高的温度不同。实验表明，不同种类的物质吸热的本领不同， 知识2 比热容 表示物体吸热或散热能力 1.定义：一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量与它的质量和升高（或降低）的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。比热容用c表示，单位：焦每千克摄氏度，符号：J/（kg·℃）。 2.特 点 （1）比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容，不同物质的比热容一般不同，可以粗略鉴别物质。有些物质的比热容相同，如冰和煤油。 （2）比热容的大小只取决于物质本身及状态，与质量大小，温度高低，吸放热多少都无关。如一杯水与一桶水，它们的比热容相同。 （3）物质的比热容越大，其温度越不容易改变。 3.水的比热容：c=4.2x103J/（kg·℃）。物理意义：质量为1kg的水温度升高或降低1℃时，吸收或放出的热量为4.2x103J。 4.水的比热容较大的应用 （1）水的吸（放）热本领强，用水做散热剂 （2）水的温度难改变，对机械或生物体起保护作用 知识3 热量的计算 1.热量的计算公式 ①热量的计算：（1）吸热：Q吸=cm△t=cm（t-t0）；（2）放热：Q放=cm△t= cm（t0-t） ②其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。 ③c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/（kg·℃）） ④m—质量，单位：千克（kg） ⑤△t—变化的温度 （升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。 2.进行热量计算时应注意的问题 （1）单位务必统一。 （2）公式适用于物态不发生变化时物体升温（或降温）过程中吸热（或放热）的计算如果吸、放热过程中存在着物态变化，则不能使用这几个公式。 （3）文字叙述中升高t℃、升高了t℃、降低t℃、降低了t℃对应的是温度的改变量，而升高到：t℃、降低到t℃对应的是物体的末温为：t℃。 4.热平衡方程：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高。若放出的热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”。用公式表示为Q吸=Q放（热平衡方程）。 【解题方法指导】 1. 电加热器比酒精灯好：①稳定；②热效率高， 2. 液体吸热多少是由加热时间决定的，吸热本领由温度计的示数变化高低来体现. 3. 质量相同的不同物质，当吸收或放出相同的热量时，比热容大的物质温度变化小，质量相同的不同物质，当温度变化相同时，比热容大的物质吸收或放出的热量多 4. 水降低或升高相同温度时放出或吸收的热量多吸收或放出同样多的热量时，温度变化少 5. 注意前提茶件，物态发生变化时，比热容也发生变化，如C水==4.2x103J/(kg·℃)， C冰==4.2x103J/(kg·℃) 【典型例题提优】 考点一比热容 【例1】夏日晴朗的白天，在太阳光照射下，某海边城市陆地与海面之间空气流动示意图（如图中箭头表示空气流动方向）合理的是（　　） A．B．C．D． 【答案】D【解析】白天时，水和泥土吸收相同的热量，由于水的比热容比泥土大，水的温度升高慢，则此时陆地温度高于海水温度，陆地上方空气受热膨胀，向上运动，下方空气由海面空气补充，海面上层空气由陆地上升的空气补充，三者气体方向按照顺时针方向变化，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 【例2】下列做法没有利用物质比热容性质的是（　　） A．用干净的沙子炒制花生等干果 B．种植花草树木能有效改善气候 C．傍晚，在春播秧田里灌水保温 D．发烧时，用湿毛巾给头部降温 【答案】D【解析】A．花生、栗子等干果常常用干净的沙子来炒制，是为了使花生、栗子受热均匀，同时利用沙子的比热容较小特性，吸收相同的热量，沙子温度升高的多，故A不符合题意； B．大面积种植花草树木，可以减少水土流失，因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度变化量小，所以种植花草树木，能够改善土壤的含水量，能有效的改善气候，故B不符合题意； C．傍晚，在春播秧田里灌水，因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，秧苗不会被冻坏，故C不符合题意； D．发烧时，用湿毛巾给头部降温，利用的是蒸发吸热，故D符合题意。故选D。 【例3】“水与食用油”是生活中不可缺少的食品。小红在学习了比热容的知识后，猜想水的吸热本领比食用油的吸热本领大，为了验证这一结论，他设计了如下探究实验： (1)取两个相同的试管，分别装入______相等、初温相同的水和食用油； (2)将两支相同的温度计分别正确地插入盛有水和食用油的两个试管内，并将实验装置固定在铁架台上，如图甲所示。打开加热开关，对盛有水和食用油的试管进行加热，实验过程中，其中一支温度计的示数如图乙所示，其读数是______℃； (3)小红根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示，通过分析可知，在相同时间内______的温度变化大，可得出______的吸热本领大。 【答案】质量；67；食用油；水。【解析】(1)[1]为了探究水的吸热本领比食用油的吸热本领大，取两个相同的试管，根据控制变量的要求，分别装入质量相等、初温相同的水和食用油。 (2)[2]温度计的分度值为1，示数如图乙所示，其读数是67。 (3)[3][4]小红根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示，通过图像可知，在相同时间内吸收相同的热量，食用油的温度变化大，根据 可得出水的比热容大，即水的吸热本领大。 【例4】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，初温度相同，选用的加热器相同，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物质的末温度高，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物质的末温度低，比热容大 【答案】D。【解析】A．加热器相同，说明加热器相同的时间内释放的热量相同，加热时间相同，故吸收的热量是相同的，故A错误； B．加热时间相同，吸收相同的时间内，a升温快，说明a的比热容比较小，故B错误； C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，a的比热容大，故C错误； D．吸收热量相同，b物质的末温度低，升温比较慢，故b的比热容大，故D正确。故选D。 【例5】高勤同学对冰块加热，她绘制了冰熔化成水直到沸腾的过程中温度随时间变化的图像（如图所示），下列分析中正确的是（　　） A．冰的熔化过程经历了6min，且冰是晶体 B．在第10min，冰继续吸热温度不变，处于固液共存状态 C．由图像可知，当时液面上方气压高于1个标准大气压 D．AB 段物体的比热容小于CD段物体的比热容 【答案】D 【解析】解：A．由图可知，冰的熔化时间经历6min﹣2min＝4min，冰在熔化过程中吸收热量、温度不变，冰是晶体，故A错误； B．由图可知，在第10min，冰已全部熔化成水，继续吸热温度升高，处于液态，故B错误； C．由图像可知，水的沸点是100℃，说明当时液面上方气压等于1个标准大气压，故C错误； D．AB和CD段的质量相等，加热情况相同，AB段温度变化较快，说明其比热容较小，故D正确。故选：D。 考点二 热量的计算 【例6】把1kg的水从60℃开始加热至沸腾，温度随时间变化的图像如图所示，由图像可知，水的沸点是____________℃，沸腾过程的特点是____________；这些水由60℃加热至90℃需要吸收的热量是______J。(c水=4.2×103J/(kg·℃)) 【答案】98；继续吸热，温度保持不变；。【解析】[1]液体沸腾时保持不变的温度叫沸点，由图像可知，水的沸点是98℃。[2]从时刻开始，虽继续加热，但水的温度保持不变，故沸腾过程的特点是继续吸热，温度保持不变。[3]这些水由60℃加热至90℃需要吸收的热量是。 【例7】质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，它们温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），c水＞c液。下列说法中（　　） ①甲物质是水 ②0～12min乙温度降低了20℃ ③0～12min甲放出了8.4×104J 的热量 ④乙物质的比热容为2.1×103J/（kg•℃） A．只有①②正确 B．只有②④正确 C．只有①③正确 D．只有①④正确 【答案】D【解析】解：①时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，乙液体的温度降低的快，甲液体温度降低慢，根据热量的计算公式Q放＝cmΔt可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，谁的温度降低得快，它的比热容小，所以，甲液体的比热容大，所以若甲、乙两种液体中，一种液体是水，则这种液体一定是甲液体，故①正确；②由图可知：乙液体的初温是60℃，放热12分钟后乙液体的末温是20℃，乙温度降低了40℃，故②错误；③读图可得，甲在12min内由60℃降低到40℃，降低的温度是60℃﹣40℃＝20℃，甲液体已判断出是水，所以甲放出的热量Q放＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×20℃＝4.2×104J，故③错误；④由图知，0～12min水放出的热量：Q放＝c水m水（t水﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×m水×（60℃﹣40℃），0～12min乙液体放出的热量：Q放＝c乙m乙（60℃﹣20℃），由题知，水和乙液体的质量相同，即m水＝m乙4.2×103J/（kg•℃）×m水×（60℃﹣40℃）＝c乙m乙（60℃﹣20℃），解得c乙＝2.1×103J/（kg•℃），故④正确。故选：D。 【例8】汽车发动机通常采用水或水溶液作冷却剂，是因为在常见物质中水的比热容比较______。相同质量的水和沙石，温度均升高10℃，水吸收热量较______。当0.2千克的冰全部熔化成水时，水的质量为_____千克。 【答案】     大     多     0.2【解析】[1]水的比热容较大，吸热或放热能力强，单位质量物体改变单位温度时吸收或放出的热量多，因此汽车发动机通常采用水或水溶液作冷却剂。 [2]水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，大于砂石的比热容，相同质量的情况下，温度均升高10℃，由Q=cmΔt可知，水吸收的热量比较多。 [3]质量是物体本身的一种属性，它不随物体的形状、状态、位置和温度的改变而改变。当0.2千克的冰全部熔化成水时，物态发生了变化，但水的质量不变，仍为0.2kg。 【例9】有一个质量为，温度为的铁球，投入到一个标准大气压下的沸水中加热较长时间直到不发生热传递，然后将铁球取出，放入装有质量是2.3kg，初温是48℃水的容器中，直到它们达到热平衡，忽略热量损失，则铁球在沸水中吸收的热量是________；铁球和容器中的水热平衡时温度是________，已知：，。 【答案】     9.2×104     58【解析】 [1]根据吸热公式得，铁球在沸水中吸收的热量为 [2] 将铁球取出，放入装有质量是2.3kg，初温是48℃水的容器中，直到它们达到热平衡，忽略热量损失，则水吸收的热量等于铁球放出的热量，假设达到热平衡时的温度为t2，则代入数据得解得，t2=58℃。 【例10】“水地暖”取暖的原理是以温度不高于60℃的热水为热媒，在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动，加热整个地板，通过地面以热传递的方式向室内供热的一种供暖方式。如图所示，某房间一段时间内循环流动的水质量为1000千克，进水温度为55℃，出水温度为40℃。求这段时间里： （1）水降低的温度Δt； （2）水向外界放出的热量Q放。[c水＝4.2×103焦/（千克•℃）] 【答案】（1）水降低的温度为15℃； （2）这段时间里水向外界放出6.3×107J的热量。 【解析】解：（1）水降低的温度Δt＝t﹣t0＝55℃﹣40℃＝15℃； （2）水放出的热量： Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1000kg×15℃＝6.3×107J。 答：（1）水降低的温度为15℃； （2）这段时间里水向外界放出6.3×107J的热量。 【提优巩固练习】 1. 质量，温度相同的甲，乙两物体，将甲投入一杯热水中，达到热水平衡时，水温下降20℃，将甲取出，再把乙投入这杯水中，达到热平衡时，水温又下降20℃，若热量和水的质量损失可忽略不计，则甲的比热容和乙的比热容大小关系为（　　） A．甲大 B．乙大 C．一样大 D．无法确定 【答案】B【解析】甲乙两个物体质量相等,温度相同,甲、乙两个物体的初温设为t0,设开始时水温为t,甲在水中达到热平衡后温度变化了,乙在水中达到热平衡后温度变化了,所以.在这两种情况下,水释放出的热量相等.而,,又因为m甲=m乙,，所以c甲＜c乙所以B选项是正确的. 2. 对质量均为，初温相同的甲、乙两种物质，用相同的加热器同时加热，它们温度随时间变化的图像如图所示。若单位时间内，甲、乙吸收的热量相同。甲在内，。则下列说法错误的是（　　） A．乙物质的熔点可能是 B．，甲的比热容小于乙的比热容 C．，甲吸收的热量等于乙吸收的热量 D．，乙物质吸收的热量是 【答案】D【解析】A．乙的末温保持不变，可能处在熔化过程中，也可能处于沸腾过程中，此时的温度可能是熔点，也可能是沸点，故A正确，A不符合题意； B．由图可知，在内，加热时间相同，吸收的热量相同，甲的温度变化快，且两物质的质量相同，根据可知，甲的比热容小于乙的比热容，故B正确，B不符合题意； C．实验中用同样的加热器进行加热，在相同时间内物质吸收的热量是相同的，则在内两物质吸收的热量都是相同的，故C正确，C不符合题意； D．在内，甲吸收的热量 甲、乙的质量相等，在相同时间内吸收的热量是相同的，在内，乙吸收的热量等于甲吸收的热量，所以在内，乙吸收的热量是，故D错误，D符合题意。故选B。 3. 用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热损失），如图是A和B的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．A的比热容与B的比热容之比为2:1 B．A的比热容与B的比热容之比为2:3 C．都加热t时间，A和B吸收热量之比为1:2 D．A和B升高相同的温度，吸收热量之比为3:2 【答案】A【解析】ABC．用相同的电加热器给质量相等的A、B液体加热，在相同时间内，两加热器放出的热量相同，那么两液体吸收的热量相同。由图示知，在相同时间内，A的温度升高了20摄氏度，B的温度升高了40摄氏度，据Q吸=cm∆t知cAm×20℃=cBm×40℃所以cA:cB=2:1故A正确，BC错误；D．A、B的温度都升高20摄氏度时，据Q吸=cm∆t知，Q吸A:Q吸B=cAm×20℃:cBm×20℃=cA:cB=2:1故D错误。故选A。 4. 如图是用相同的加热装置对a、b、c三种固态物质加热时它们的温度随时间变化的图象，其中a、c质量相同。下列对图象的分析不正确的是（　　） A．t1﹣t2时间内，物质a的温度不变，内能增加 B．如果a、b是同种物质，b的质量大于a的质量 C．温度从T1升高到T2时，a物质吸收的热量比b少 D．b的比热容一定小于c的比热容 【答案】D【解析】由图象知： A．t1﹣t2时间内，物质a的温度虽然不变，但继续吸收热量，所以其内能增加，故A正确，不符合题意； B．如果a、b是同种物质，比热容相同，升高相同的温度时， t2大于t1即b的加热时间长，b吸收的热量多，根据知b的质量大于a的质量，故B正确，不符合题意； C．温度从T1升高到T2时，a物质的加热时间比b物质短，所以a物质吸收的热量比b少，故C正确，不符合题意； D．用相同的加热装置对b、c两种物质加热时，0﹣t1时间内两种物质加热时间相同，即吸收的热量相同，c物质升高的温度较小，但由于不知道b、c质量的大小关系，根据 不能确定b的比热容小于c的比热容，故D错误，符合题意。故选D。 5. 在两个相同的杯子内，盛有质量相等的热水和冷水，在不计热损失的情况下。将一半热水倒入冷水杯内，冷水杯内的水温会升高（　　） A．6℃ B．7℃ C．8℃ D．9℃ 【答案】A【解析】设容器内水的质量和一杯水的质量为 m ，热水的初温为 t热，冷水的初温 t冷，将一半的热水倒入容器中后共同的温度为t，因不计热损失，所以由可得即解得据此可设则， 若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内时，相当于同时向冷水中倒入则即解得所以，冷水温度将再升高故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 6. 用相同的电加热器分别对质量相等的和两种液体加热不计热量损失，如图是和的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．的比热容与的比热容之比为 B．的比热容与的比热容之比为 C．都加热时间，和吸收热量之比为 D．和升高相同的温度，吸收热量之比为 【答案】C【解析】．由于A、液体质量相等，初温相同，用相同的加热器加热相同的时间，表示A、吸收的热量相同，A温度升高了 B温度升高了 根据可得，A的比热容，B的比热容，比热容之比为 故A错误； C．用相同的加热器加热相同的时间，表示A、吸收的热量相同，由此可知，都加热、吸收的热量相同，即A、吸收的热量之比故C正确； D．由于A、液体质量相等，初温相同，当A、升高相同的温度，A吸收的热量 B吸收的热量A、吸收的热量之比 故D错误。故选。 7. 如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的水，并用不同的加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图像。下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两容器中的水的内能是通过做功的方式来增加的 B．甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量相同 C．加热相同的时间，甲、乙两容器中的水升高的温度之比为2∶3 D．将甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为2∶3 【答案】D【解析】A．容器中的水从加热器上吸收热量，是通过热传递来改变水的内能的，故A错误； B．由图丙可知，水的温度从20℃升高到40℃，乙的加热时间为3min，此时乙容器中的水吸收的热量为Q乙吸=cm2Δt=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(40℃-20℃)=1.68×105J 则乙容器中的水每分钟吸收的热量为 水的温度从20℃升高到40℃，甲的加热时间为2min，此时甲容器中的水吸收的热量为 Q甲吸=cm1Δt=4.2×103J/(kg•℃)×3kg×(40℃-20℃)=2.52×105J 则甲容器中的水每分钟吸收的热量为 因不计热损失，则加热器每分钟放出的热量等于水每分钟吸收的热量，可知甲容器中的加热器每分钟放出的热量大于乙容器中的加热器每分钟放出的热量，故B错误； C．由B中可得，加热相同时间，加热器放出的热量之比为Q甲放∶Q乙放=ΔQ甲吸∶ΔQ乙吸=1.26×105J∶5.6×104J=9∶4因不计热损失，则相同时间内，两杯水吸收的热量之比为9∶4，由可得，甲、乙两容器中的水升高的温度之比为故C错误； D．因甲、乙两容器中的水的初温相同，故将甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾时，两容器中的水的温度变化量相同，由Q吸=cmΔt可得，将甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾所需热量之比为由可得，所用时间之比为故D正确。故选D。 8. 根据表格中的数据，下列说法中正确的是（　　） 物质 铝 铁 铜 水 煤油 密度/（kg•m-3） 2.7×103 7.9×103 8.9×103 1.0×103 0.8×103 比热容/[J/(kg•℃)] 0.88×103 0.46×103 0.39×103 4.2×103 2.1×103 A．将质量和温度都相等的铜块和铝块放在同一冰面上，铜块熔化的冰会更多一些 B．用同样的酒精灯给质量相等、初温相同的水和煤油加热相同的时间后，发现水中的温度计示数较高 C．煤油和水体积之比为2∶l，吸收热量之比为12∶5，则升高温度之比为3∶1 D．加热质量相同的铜和铝，其吸收热量与升高温度的关系图象如图所示，其中图线a表示的是铜 【答案】C【解析】A．由表中数据可知，铜的比热容小于铝的比热容，放在足够大的同一冰面上，降低的温度相同，等质量的铜和铝，铝放出的热量多，熔化的冰会更多些，故A错误； B．由表中实验数据可知，水的比热容大于煤油的比热容，用同样的酒精灯给质量相等、初温相同的水和煤油加热相同的时间后，它们吸收的热量相等，由可知，煤油升高的温度多，煤油中温度计示数较高，故B错误； C．由表中数据可知，煤油和水密度之比为ρ煤油∶ρ水=0.8×103∶1×103=4∶5比热容之比为c煤油∶c水＝2.1×103∶4.2×103＝1∶2煤油和水体积之比为V煤油∶V水＝2∶1由m＝ρV可得质量之比为m煤油∶m水＝ρ煤油V煤油∶ρ水V水＝4×2∶5×1＝8∶5因为，吸收热量之比为Q煤油∶Q水＝12∶5所以升高温度之比为故C正确； D．由可知，给等质量的铜块和铝块加热，升高相同的温度时，铝块吸收的热量多，故图线a表示的是铝块，故D错误。故选C。 9. 质量相同的甲、乙两物体，甲的温度为t，乙的温度为3t。另有一杯水温度为2t，先将甲投入水中，热平衡时水的温度下降了Δt，取出甲后再将乙投入，热平衡时水的温度又恢复到2t，不计热损失和水量损失，下列说法正确的是（    ） A．甲的比热容较大 B．乙的比热容较大 C．甲、乙的比热容一样大 D．无法比较二者的比热容大小 【答案】A【解析】先将甲投入水中，由于水的初温大于甲的初温，所以此时甲吸收热量，水放出热量，由题意可知，热平衡时，甲和水的末温t1=2t-Δt此时甲吸收的热量Q甲吸=c甲m甲(t1-t甲0)=c甲m甲(2t-Δt-t)=c甲m甲(t-Δt)水放出的热量Q水放=c水m水Δt1=c水m水Δt由热平衡方程可知Q甲吸=Q水放即c甲m甲(t-Δt)=c水m水Δt①取出甲后再将乙投入，由题意可知，此时水的初温小于乙的初温，所以此时水吸收热量，乙放出热量，热平衡时，乙和水的末温t2=2t，水升高的温度Δt2=t2-t1=2t-(2t-Δt)=Δt此时乙放出的热量Q乙放=c乙m乙(t2-t乙0)=c乙m乙(3t-2t)=c乙m乙t水吸收的热量Q水吸=c水m水Δt2=c水m水Δt由热平衡方程可知Q乙放=Q水吸即c乙m乙t=c水m水Δt②由①②可知c甲m甲(t-Δt)=c乙m乙t由题意可知m甲=m乙所以因此c甲>c乙即甲的比热容较大。故选A。 10. 现有同种材质的甲、乙两金属球，它们质量和温度都一样。将甲球投入一杯热水中，充分混合后，水的温度降低了t1；取出甲球将乙球投入同一杯热水中，充分混合后，又使水的温度降低了t2（混合过程中无热损失）。则（　　） A．t1=t2 B．t1>t2 C．t1＜t2 D．无法判断 【答案】B【解析】设水的初温为t0，甲乙的初温为t甲乙，由题意可知，水的初温高于甲乙的初温，甲乙初温相等，甲投入水中，水温下降t1，甲球升高的温度Δt甲=t0-t1- t甲乙┄┄① 把甲取出，再把乙投入水中，水温又下降t2，乙球升高的温度Δt乙=t0-t1- t2-t甲乙┄┄② 对比①②式可以看出，甲升高的温度大于乙升高的温度。甲球吸收的热量：Q甲=cmΔt甲，乙球吸收的热量：Q乙=cmΔt乙，因为甲和乙是材料相等，质量相等，又Δt甲>Δt乙，则Q甲>Q乙，不计热量损失，则有Q甲=Q水放=c水m水t1 Q乙=Q'水放=c水m水t2由于Q甲>Q乙，则Q水放>Q'水放，即c水m水t1>c水m水t2，所以t1> t2。故ACD不符合题意；B符合题意。故选B。 11. 第一次在试管里注入温度为的水，将试管底部浸入温度为的大量水中，试管内的水经过时间被加热到；第二次在试管里注入温度为的等量的水，将试管底部浸入温度为的大量水中，试管内的水经过时间冷却到，不考虑水和空气之间的热交换，则（　　） A． B． C． D．无法确定 【答案】C【解析】两种情况下，都是将试管底部浸入，第一次时，试管底部的水温度先升高，所以试管底部的水上升，试管里的水主要通过对流被全部加热，而且温度上升比较快，用时间少、即t1较小；第二次时，试管底部的水先降低温度，仍在下面，试管里的水主要通过传导全部致冷，因为水是热的不良导体，温度上升比较慢，用时多、即t2较大，所以。故选C。 12. 某工人在野外施工，需要将质量为4.2kg，初温为15℃的铝合金工件升高一定的温度，除了保温瓶中尚存的温度为90℃的1.2kg热水外，无其它热源．工人将热水分成5等份，将铝合金工件依次放入这5份热水中（每次热传递完全），放入第四份热水前，铝合金工件的温度为多少？已知铝合金的比热容为0.88×103J/（kg・℃），不计工件与热水向周围环境传递热量（　　） A．47.7℃ B．51.2℃ C．53.6℃ D．66.0℃ 【答案】C【解析】将1.2kg热水分成5等份，每份质量m0=0.24kg，在第一次使热水与构件达到热平衡的过程中：铝合金工件吸热，水放热，因为，得出提升后的温度t1；同理求出t2、t3、t4进行判断．放入第四份热水前，铝合金工件的温度为t3．【解析】将1.2kg热水分成5等份，每份质量m0=0.24kg，第一次使热水与构件达到热平衡的过程中：，不计工件与热水向周围环境传递热量，热传递完全后，则，所以，，即：；解得：，同理：则放入第四份热水前，铝合金工件的温度为t3≈53.6℃．故选C． 13. 将一勺冷水倒入盛有一些热水的保温容器中，使得热水温度降低6℃，然后又向保温容器内倒入一勺冷水，水的温度又降低了4℃，如果再连续倒入10勺同样的冷水，保温容器内的水温还将降低（不考虑保温容器的放热和吸热）（　　） A．11.5℃ B．12℃ C．12.5℃ D．13℃ 【答案】C【解析】设热水和冷水的温度差为t，质量为m0的一勺冷水倒入盛有质量为m的热水的保温容器中，使得热水温度降低了6℃，热水放出的热量等于冷水吸收的热量，即 根据公式，则 又向保温容器中倒入一勺同质量为m0同温度的冷水，水温又降低了4℃。Q吸=Q放可知 ②则①-②得 整理得解得 即原来保温容器中热水的质量m是一勺冷水的质量m0的4倍；代入①式可得，热水和冷水的温度差t=30℃，原来热水比冷水温度高30℃。 假设我们将全部冷水一次性注入，则由热平衡方程可知联立两式解得则注入后10勺水后，水温还会降低故选C。 14. 将质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了3℃，然后又向保温容器中倒入一小杯同质量同温度的热水，水温又上升了2.5℃，不计热量的损失，则m0∶m＝ 。 【答案】1∶10【解析】设热水和冷水的温度差为t，质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了3℃，则有Q吸＝Q放，代入数值得 cm×3℃＝cm0（t﹣3℃）……① 又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水，水温又上升了2.5℃，则有Q吸＝Q放，代入数值得c（m+m0）×2.5℃＝cm0（t﹣3℃﹣2.5℃）……② 则①﹣②得2.5℃×cm0＝3℃×cm﹣2.5℃×cm﹣2.5℃×cm0整理得5℃×cm0＝0.5℃×cm则 15. 在一标准大气压下，质量为10kg、初温为20℃的水吸收的热量为4.2×106J，则水的末温为 ℃；冷水温度是20℃，热水温度是80℃，为了使冷热水混合后的温度为40℃，不计热量损失，冷水和热水的质量比是 。 【答案】 100 2∶1【解析】[1]质量为10kg、初温为20℃的水吸收的热量为4.2×106J，由比热容公式得 由于是在1标准大气压下，水沸腾时温度为100℃不变，故水的末温为100℃。 [2]若冷水的质量为m1，冷水的的初温为t1，热水的质量为m2，热水的的初温为t2，则冷水吸收的热量为Q吸＝c水m1（t﹣t1），热水放出的热量为Q放＝c水m2（t2﹣t），不计热量损失，冷水吸收的热量等于热水放出的热量，则Q吸＝Q放，即c水m1（t﹣t1）＝c水m2（t2﹣t） 整理得 16. “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，而沿海地区昼夜之间温度变化却没有这么明显，这是由砂石与水的 不同造成的。炎热的夏季，海边晚上吹的是 （选填“海风”或“陆风”）。 【答案】 比热容 陆风【解析】[1]沿海地区，水多，内陆地区水少、沙石多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小。 [2]由于陆地上砂石的比热容比海水的比热容小，晚上，地面比大海降温快，地面冷空气密度较大，冷空气下降，海面上空较热的空气就会流过来补充，在靠近地面的冷空气就会沿陆地吹向大海，形成陆风。 17. 某同学用一种发热均匀的加热器将质量为500g的冰持续加热熔化直至沸腾，记录并绘制出温度-时间图像如图所示，根据图像可以看出C点时物质的内能 （选填“大于”“等于”或“小于”）B点时物质的内能，原因是 。根据图像还可以看出AB段物质的比热容 CD段物质的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”），BC段物质所吸收的热量为 J（水的比热容为4.2×103J/（kg・℃））。 【答案】 大于 熔化过程要吸收热量 小于 1.58×105【解析】[1] [2]由图知道，该物质的熔化图象有一段呈水平，说明有一定的熔点，属于晶体；虽然在熔化过程中在B点时和在C点时的温度并没有升高，但它一直在吸收热量，所以，该物质C点时的内能大于在B点时的内能。 [3]在整个过程中冰与水的质量相等，用相同的加热器加热，在相等时间内吸收的热量相等，设在1min内吸收的热量为Q，由图知道，AB段的加热时间为2min，则吸收的热量 解得； 在CD段的加热时间为16min-8min=8min 吸收的热量解得 所以，AB段的比热容小于CD段的比热容。 [4]在CD段吸收的热量 在BC段吸收的热量 18. 将一杯热水倒入容器内的冷水中，冷水温度升高10℃，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高6℃，若再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度将再升高（不计热损失） ℃。 【答案】4【解析】设热水和冷水的温度差为t，质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了10℃，则Q吸=Q放 从而可知cm0(t-10℃)=cm×10℃-------① 又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水，水温又上升了6℃，则ΔQ吸=ΔQ放 从而可知cm0(t-10℃-6℃)=c(m+m0)×6℃-------②则①-②得 6℃×cm0=10℃×cm-6℃×cm-6℃×cm0整理得12℃×cm0=4℃×cm解得m=3m0 代入①式可得t=40℃；假设我们将全部热水一次性注入，则由热平衡方程可知3m0c(40℃-Δt)= cmΔt m=3m0联立两式解得Δt =20℃；则水温还会上升20℃-10℃-6℃=4℃ 19. 将铅块和铜块放入温度为 200 ℃的火炉中足够长的时间后取出，立即分别放入都装有 1 kg的 20 ℃的水的容器中，该过程无热量损失，热平衡时两容器中水温都是80 ℃。 铜块在水中放出的热量 J，铅块和铜块放出的热量 （选填“相等”或“不相等”），铅块和铜块的质量之比为 ．【 J（kg·℃）， J（kg·℃）】 【答案】 相等 3：1【解析】[1][2]将铅块和铜块放入温度为200℃的火炉中足够长的时间后取出，铅块和铜块的温度都为200℃，将铅块和铜块放入装有1kg的20℃的水的容器中，该过程无热量损失，热平衡时容器中水温都是80℃，该过程中铅块和铜块在水中放出的热量相等，都等于水吸收的热量，则铅块和铜块在水中放出的热量为：Q铜=Q铅=Q吸=c水m水(t−t水)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(80℃−20℃)=2.52×105J[3]因为Q铅=Q铜，，可得： C铅m铅= c铜m铜0.13×103J/(kg⋅℃)×m铅×(200℃−80℃)= 0.39×103J/(kg⋅℃)×m铜×(200℃−80℃) 解之得：m铅：m铜=3:1 20. 同样的甲、乙两杯中盛有质量、温度都相同的水，现从煮了很长的沸水中同时取出质量相等的铁球和铜球（c铁>c铜），分别投入两杯水中，最后温度高的是 。（选填“甲杯”或“乙杯”） 【答案】甲杯【解析】由题意可知，铁球和铜球的初温相同，都与沸水的温度相等，把它们投入水中时，铁球和铜球放热给甲乙杯子里的水，使水的温度升高，若铁和铜降低相同的温度，因为c铁>c铜，根据放热公式可知铁放出的热比铜球多，所以放入铁的甲杯的水吸热较多，水温升的高很快达到热平衡，最后甲的温度高。 21. 某实验小组在做熔化实验时，把质量相同的甲、乙两种物质，用相同的酒精灯从固态开始加热，加热时间都为6min，它们的温度随时间变化的图象如图所示。则甲 ，乙 （选填“是晶体”、“是非晶体”、“无法判断”）。若在0～3min内甲、乙为固态，则甲乙的比热容之比c甲∶c乙= 。 【答案】 是晶体 无法判断 2∶3【解析】[1]由图像可知，甲物质为晶体，因为甲物质在熔化过程中继续吸热，但温度保持不变。 [2]乙物质无法判断是晶体还是非晶体，因为在加热的6min内其温度一直上升，则有可能是非晶体，非晶体在熔化过程没有固定的温度；也有可能是晶体，但温度没达到熔点，尚未开始熔化，或已经熔化完成。 [3]0~3min内，甲乙两物质吸收的热量相同，甲物质的温度变化是30℃，乙物质的温度变化为20℃，根据Q吸=cm∆t得所以，那么c甲∶c乙=2∶3 22. 甲、乙两种金属的比热容之比是3∶1，质量之比是2∶1，当它们吸收相同的热量，甲物体的温度升高了10 ℃，则乙物体的温度升高了   ℃.使1.5 kg温度为10 ℃水吸收了热量6.3×105J，水温将升高   ℃.（1标准大气压） 【答案】 60 90【解析】（1）知道甲乙两金属质量、比热容、吸收热量的关系，利用吸热公式求两物体升高温度的比值；知道甲金属的温度升高值，可求乙金属的温度升高值； （2）利用公式：计算水升高的温度．【解析】（1）由题知，m甲：m乙=2：1，c甲：c乙=3：1， 甲、乙两金属吸收的热量：Q甲：Q乙=1：1， 由得，两种金属升高温度之比：， 由题知，△t甲=10℃，所以△t乙=60℃； （2）根据得，水升高的温度： 由于一个标准大气压下水的沸点为100℃，所以水只能升高． 23. 汽油机用水作为冷却剂，主要是因为水的 较大，将一杯热水倒入容器内的冷水中，冷水温度升高了10℃，然后又向容器内倒入同样一杯热水，水温又上升了6℃，则热水和冷水的温度差为（不计热损失） ℃。 【答案】 比热容 40【解析】[1]汽油机用水作为冷却剂，主要是因为水的比热容较大，同质量的水和其它物质相比，水能吸收更多的热量，温度变化较小。 [2] 设热水和冷水的温度差为t，质量为m0，温度为t热的一小杯热水倒入盛有质量为m温度为t冷的冷水的容器中，使得冷水温度升高了10℃，则加热水后的温度为 热水的温度变化 由可知    ① 又向容器中倒入一小杯质量为m0同温度的热水，水温又上升了6℃，由可知    ② ②两式相减化简得代入①式可得 24. 为了探究在热传递过程中物体吸收的热量与哪些因素有关，某同学进行了三组实验，并记录有关数据分别如下表一、表二、表三所示。实验时，他对加热时间予以控制，每一组加热时间相同，而各组却不同，第一组加热时间最大，第二组其次，第三组最小。 表一 表二 实验序号 液体种类 液体质量 升高的温度 1 水 100 30 2 水 150 20 3 水 200 15 实验序号 液体种类 液体质量 升高的温度 4 煤油 100 30 5 煤油 150 20 6 煤油 200 15 表三 实验序号 液体种类 液体质量 升高的温度 7 水 40 30 8 水 60 20 9 水 80 15 （1）初步分析比较序号： 得：物体质量和升高温度相同，物质种类不同，吸收热量不同； （2）初步分析比较序号：1与7或2与8或3与9得： ； （3）综合分析三组数据： a．比较表一，表二或表三，得： ； b．比较表一，表二和表三，得： ； c．为了更好的理解这一比值，引入了 这一物理量。 【答案】 1与4（或2与5或3与6） 同种物质升高相同的温度，质量越大吸收热量越多 同种物质吸收相同的热量，质量越大升高温度越低 物质吸收热量的多少与物质种类和物质质量还有物质升高温度有关 比热容【解析】（1）[1] 1与4或2与5或3与6实验中水和煤油液体种类不同，液体质量和升高温度相同，加热时间不同即吸收热量不同，则可以得出结论：物体质量和升高温度相同，物质种类不同，吸收热量不同。（2）[2]1与7或2与8或3与9实验中，液体种类和升高温度相同，液体质量小的需要加热时间少，即吸收热量少，则可以得出结论：同种物质升高相同的温度，质量越大吸收热量越多。（3）[3]表一，表二或表三中，加热时间相同，液体种类相同，液体质量越大，升高温度越低，则可以得出结论：同种物质吸收相同的热量，质量越大升高温度越低。[4]比较表一，表二和表三，物质种类和物质质量不同时，升高相同的温度需要的加热时间不同，说明：物质吸收热量的多少与物质种类和物质质量还有物质升高温度有关。[5]为了表示不同物质的吸热或放热能力，引入了比热容这一物理量。 25. 如图所示，在做“比较不同物质的吸热能力”的实验时，小涛同学所在的实验小组使用了如图甲、乙所示的实验装置。 （1）在设计实验方案时，他们列出了以下几条内容，你认为其中多余的一条是 ； A．使用酒精灯的火焰基本相同 B．酒精灯的形状和大小完全相同 C．水和另一种液体的质量相同 D．盛水和另一种液体的烧杯相同 （2）该小组同学用图甲、乙的装置进行实验时，除天平外，还缺少的一种测量仪器是 ； （3）该小组同学在老师指导下进行实验，收集的实验数据记录如图表： 物质 质量m/s 初温t/ oC 加热时间t/min 末温t/ oC 水 50 20 8 45 另一种液体 50 20 5 45 ①实验中，该小组同学是用 来间接反映物质吸热的多少； ②通过分析表中数据可知，质量相同的水和另一种液体，升高相同的温度，吸收热量多的是 ， 的吸热能力较强（选填“水”或“另一种液体”），物理学上，用 这个物理量来描述物质的吸热能力； （4）另一实验小组的同学用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图丙所示，据此可判断加热10min，吸收的热量为 ，甲的比热容为 J/（kg•oC）。【c水＝4.2×103J/（kg·oC）】 【答案】 B 秒表/停表 加热时间 水 水 比热容 2.52×105 2.1×103【解析】（1）[1]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。比较物质吸热能力的2种方法:①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；②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。根据比较吸热能力的第2种方法，要控制不同物质吸热相同。 A．使用酒精灯的火焰基本相同，是为了在相同时间内放出的热量相同，有必要，故A不符合题意； B．酒精灯的形状和大小完全相同，与要求无关，没有必要，故B符合题意； C．根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故水和另一种液体的质量要相同，有必要，C不符合题意； D．盛水和另一种液体的烧杯相同，是为了使水和另一液体吸收的热量相同，有必要，故D不符合题意。故选B。 （2）[2]根据转换法，通过加热时间比较吸热的多少，故还用到秒表。 （3）①[3]实验中，该小组同学是用加热时间来间接反映物质吸收热量的多少。 ②[4]通过分析表中数据可知，质量相同的水和另一种液体，升高相同的温度，水加热时间长，故吸收热量多的是水。 [5]根据比较吸热能力的方法，结合[4]，水的吸热能力较强。 [6]不同物质的吸热能力不同，物理上，用比热容这个物理量来描述物质的吸热能力。 （4）[7]由图像可知，水20min升高了60℃，吸收的热量 由题知，用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，在相同时间内吸收的热量相等，甲物质和水加热10min吸收的热量 Q吸＝0.5Q吸水＝0.5×5.04×105J＝2.52×105J [8]由图丙可知，水温度升高60℃需要20min，物质甲温度升高60℃需要10min，质量相同的物质甲和水升高相同的温度，甲吸收的热量为水的0.5倍。根据可知，质量相同的水和甲升高相同的温度，吸热多少与比热容成正比，故甲的比热容为c甲＝0.5×4.2×103J/（kg·℃）=2.1×103J/（kg·℃） 学科网（北京）股份有限公司 $$