10.3 探究—物质的比热容 课件- 2024-2025学年北师大版物理九年级全一册

探究—物质的比热容 10.3 北师版 九年级全一册 第十章 机械能、内能及其转化 把1 kg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＝4.2×103 J/(kg·℃)] 1 98 吸热温度不变 1.26×105 2 【点拨】 由图可知，水沸腾时，不断吸收热量，保持98 ℃不变，所以98 ℃是水的沸点。水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(90 ℃－60 ℃)＝1.26×105 J。 3 发动机采用循环流动的水进行冷却，这是利用水的________较大的特性。若水箱中装有10 kg的水，水温上升10 ℃，水吸收的热量为__________J。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 2 比热容 4.2×105 【点拨】 水吸收的热量Q＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)× 10 kg×10 ℃＝4.2×105 J。 小红家用燃气烧水，假设在5 min内燃气释放出2.1×106 J的热量有40%被水吸收，能将________kg的水从20 ℃加热到95 ℃。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 3 2.67 在冬天为了使房间里保持一定的温度，每小时需要供给4.2×106 J的热量。若进入散热器的水的温度是80 ℃，从散热器流出的水的温度是72 ℃，问每小时要供给散热器多少千克80 ℃的水？[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)] 4 水沸腾时如果继续吸热，则温度________；灶上的锅中装有2 kg初温30 ℃的水，当水吸收了7.56×105 J的热量后，水温升高了________℃ (当地为标准大气压)。 5 不变 70 【点拨】 1个标准大气压下，质量为0.5 kg、温度为70 ℃的水放出4.2×104 J的热量，水的温度降低了多少摄氏度？ [c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 6 9 质量和初温相同的甲、乙两种液体，经同一加热器加热相同的时间后甲的温度大于乙的温度，则甲液体的比热容________(填“大于”“等于”或“小于”)乙液体的比热容。如果乙液体的质量为1 kg，初温为20 ℃，加热一段时间后温度升高到 50 ℃，吸收的热量为1.26×105J，则乙液体的比热容为________J/(kg·℃)。 7 小于 4.2×103 【点拨】 11 甲、乙两物体的比热容之比是2∶3，吸收的热量之比是3∶1，它们升高了相同的温度，则甲、乙两物体的质量之比是(　　) A．9∶2 B．2∶1 C．2∶9 D．3∶1 8 【点拨】 【答案】A 甲、乙两种物质，质量之比是2∶5，比热容之比是3∶2，升高相同的温度，则吸收的热量之比是(　　) A．5∶3 B．3∶5 C．15∶4 D．4∶15 9 【点拨】 【答案】B 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1 kg的水和某种液体进行对比实验，并对数据进行处理得到如图所示图像。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，某 种液体的比热容为________J/(kg·℃)。 [c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 乙 10 2.1×103 【点拨】 小红在实验室利用电加热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线(如图所示)。实验时，冰的质量为0.5 kg，相同时间内水和冰吸收的热量相同，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。 11 (1)根据图线求CD段水和AB段冰吸收的热量分别是多少？ 解：CD段水吸收的热量Q吸水＝c水m水(t水－t0水)＝ 4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×(20 ℃－0 ℃)＝4.2×104 J， AB段冰吸热时间为CD段水吸热时间的一半，故其吸收的热量为CD段水吸收热量的一半， 即Q吸冰＝0.5 Q吸水＝0.5×4.2×104 J＝2.1×104 J。 (2)求冰的比热容。 如图是用电磁炉烧水时的情形。已知该电磁炉每分钟能提供9×104 J的热量，壶的容积为2.5 L。求： (1)壶中装满水后，水的质量是多大？ 12 解：壶中装满水后，水的质量 m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×2.5× 10－3m3＝2.5 kg。 (2)在壶中装满25 ℃的水，用这种电磁炉给水加热9 min 20 s，壶中水的温度将升高多少？(不计热量损失，当时大气压为1个标准大气压) 一根烧红的铁钉，温度是500 ℃，质量是15 kg，它的温度降低到20 ℃，要放出多少热量？这些热量如果全部被水吸收，则可使质量为8 kg初温为20 ℃的水的温度升高到多少摄氏度？[已知铁的比热容c铁＝0.46× 103 J/(kg·℃)，当时大气压为1个标准大气压] 13 解：(1)铁钉放出的热量Q铁放＝c铁m铁(t铁1－t铁2)＝ 0.46×103 J/(kg·℃)×15 kg×(500 ℃－20 ℃)＝3.312×106 J。 (2)根据题意可以知道，Q水吸＝Q铁放＝3.312×106 J， 【点拨】 由Q吸＝cmΔt可得， m＝＝≈2.67 kg。 解：水的质量 m＝＝＝125 kg。 水沸腾时如果继续吸热，温度保持在沸点不变。水温升高了Δt＝＝＝90 ℃，t末＝90 ℃＋30 ℃＝120 ℃，但是标准大气压下水沸腾的温度为100 ℃，故水的温度只能达到100 ℃，水温升高了Δt′＝t末′－t0＝100 ℃－30 ℃＝70 ℃。 解：水降低的温度 Δt＝＝＝20 ℃。 由题可知，两种液体吸收的热量相同，甲的温度升高得多，由公式c＝可知，甲液体的比热容小于乙液体的比热容。乙液体的比热容c＝＝＝4.2×103 J/(kg·℃)。 根据热量的计算公式Q＝cmΔt，可以计算物体的质量m＝，不同物体质量的比值为＝＝＝。 根据公式Q吸＝cmΔt可知，＝＝××＝××＝，故选B。 质量和初温相等的水和另一种液体，放出相等的热量，由于水的比热容大，由Δt＝，可知水降低的温度小，故甲物质是水；15 min时，在放出相同热量的情况下，某种液体降低的温度是水降低的温度的2倍，所以某种液体的比热容是水的一半，为2.1×103 J/(kg·℃)。 解：AB段冰升高的温度Δt冰＝0 ℃－(－20 ℃)＝20 ℃， 冰的比热容 c冰＝＝＝2.1×103 J/(kg·℃)。 解：9 min 20 s＝ min，壶中水吸热后温度理论上升高 Δt＝＝＝80 ℃， 25 ℃＋80 ℃＝105 ℃， 由于在1个标准大气压下水的温度不会高于100 ℃，因此，水温实际升高Δt′＝100 ℃－25 ℃＝75 ℃。 由Q水吸＝cmΔt，水升高的温度Δt＝＝≈98.6 ℃，因为1个标准大气压下水的沸点为100 ℃，因此水的温度升高到100 ℃。 $$