内容正文:
第十二章 机械能和内能
第三节 物质的比热容
知识点1 比热容的应用
1. 下列事例中与“水的比热容较大”这种特性无关的是
( A )
A. 夏天路面洒水降温
B. 在春天培育秧苗时,傍晚往田中灌水
C. 夏季白天海滩上沙子烫脚,海水反而凉爽
D. 生物体内水的比例高,有助于调节自身的温度
A
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2. 湿地被称为“地球之肾”,它能调节空气湿度和温度,其
中能调节空气温度主要是因为水具有较大的( C )
A. 热量 B. 内能
C. 比热容 D. 温度
C
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3. 将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球(c铝>c铁>c
铜)浸没在沸水中并煮较长一段时间,则三个金属球的最终
温度 (选填“相同”或“不相同”)。从沸水中吸
热最多的是 球,先达到100 ℃的是 球。
相同
铝
铜
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4. [2023·河北]“早穿皮袄午穿纱”表明沙漠地区昼夜温差
大,而沿海地区昼夜温差小,这是因为水与沙石相比,水
的 大,楼房中的“暖气”用水作为介质,正是
利用了水的这一特性。某同学家“暖气”管道中500kg的
水从65℃降低到35℃,放出的热量为 J,这一
过程中水的内能减少,此过程是以 的方式改变
物体的内能。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
比热容
6.3×107
热传递
知识点2 热量的相关计算
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5. [2023·长沙改编]雷电是大气中一种剧烈的放电现象,某
次雷电释放了2.1×109J的能量,若这些能量全部被水吸
收,可使质量为 kg的水温度从0℃升高到
50℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
1×104
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6. 吃早饭的时候,妈妈用热水给小雪加热一袋质量为250 g的
袋装牛奶,为了使这袋牛奶的温度由10℃升高到40℃,妈
妈至少要用多少千克60℃的热水?[c水=
4.2×103J/(kg·℃),c牛奶=2.5×103J/(kg·℃),不计热量
损失,结果保留到小数点后2位]
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解:由题知,牛奶的质量m1=250 g=0.25kg
牛奶升温时吸收的热量
Q吸=c牛奶m1(t-t1)=2.5×103J/(kg·℃)×0.25kg×(40℃-
10℃)=18 750J
热水由60℃降低到40℃放出的热量Q放=c水m2(t2-t)
结合Q吸=Q放=18 750J可得
m2==≈0.22kg
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7. “热岛效应”是指在静风或微风时,城市中心气温比周围
郊区气温高的现象。下列说法正确的是( D )
A. 柏油马路比热容大,升温快
B. 夏天傍晚,城市柏油路面温度比湖水温度低,说明路面
比热容大
C. 夏天城市温度高,环卫车洒水降温,是利用了水比热容
小的特点
D. 在相同的日照条件下,草地和柏油马路温度不同,这就
是“热岛效应”的原因之一
D
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8. [2023·苏州]在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现
“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常( D )
A. 发生在白天,且陆地温度较高
B. 发生在白天,且海水温度较高
C. 发生在夜晚,且陆地温度较高
D. 发生在夜晚,且海水温度较高
D
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9. 同学们通过地理课的学习,知道了温带海洋性气候的地区各月份平均气温变化较小,而温带大陆性气候的地区各月份平均气温变化较大,如图所示。从物理学的角度分析,形成这种现象的主要原因是与沙石相比较,海水具有( C )
C
A. 较大的内能,相同条件下,水温变化较大
B. 较小的内能,相同条件下,水温变化较小
C. 较大的比热容,相同条件下,水温变化较小
D. 较小的比热容,相同条件下,水温变化较大
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10. [2023·潍坊]图甲所示为一款新型水杯,将沸水倒入杯中,轻摇几下后,水温便可降至55℃左右,并能保温3小时。图乙为其内部结构图,杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料,其在常温下是固态,会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取0.3kg该晶体材料,对其进行加热,其温度与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的
是( D )
D
A. 该晶体材料的熔点为55℃
B. 在BC段,该晶体材料的内能保持不变
C. 在AB段,该晶体材料的分子热运动剧烈程度不变
D. 该晶体材料比热容为0.88×103J/(kg·℃)
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11. 淬火是金属热处理工艺之一,把金属制品加热到一定温
度后放在水、油或空气中迅速冷却,以提高金属的硬度
和强度。现将一质量为1.5kg的金属块加热到420℃,然
后放在室温为20℃的空气中自然冷却。问:[已知c金属=
0.49×103J/(kg·℃),c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(1)金属块在冷却过程中放出多少热量?
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解:(1)金属块放出的热量
Q放=c金属m金属Δt金属=
0.49×103J/(kg·℃)×1.5kg×(420℃-20℃)=
2.94×105J
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(2)若把这些热量全部用于给35℃、1kg的水加热,在标准
大气压下水温能够升高多少摄氏度?
11. 淬火是金属热处理工艺之一,把金属制品加热到一定温
度后放在水、油或空气中迅速冷却,以提高金属的硬度
和强度。现将一质量为1.5kg的金属块加热到420℃,然
后放在室温为20℃的空气中自然冷却。问:[已知c金属=
0.49×103J/(kg·℃),c水=4.2×103J/(kg·℃)]
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解:(2)由题知,水吸收的热量Q吸=Q放=2.94×105J
由Q=cmΔt得
Δt水===70℃
则水温升高到t水=Δt水+t0=70℃+35℃=105℃
由于在标准大气压下,水的沸点为100℃,所以水升高
的温度Δt'=100℃-35℃=65℃
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12. 【科学推理】已知1 g甲液体温度升高1℃需要2.1J的热
量,1 g乙液体温度升高1℃需要4.2J的热量,1 g丙液体温
度升高1℃需要2.8J的热量。分别取初温相同的甲、乙两
种液体各60 g,以相同的热源加热,其温度与加热时间的
关系如图所示。若取90 g初温与所取甲、乙液体相同的丙
液体,以相同的热源加热,则其温度与加热时间的关系
图像( D )
D
A. 落在Ⅰ区
B. 落在Ⅱ区
C. 与甲重叠
D. 与乙重叠
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