第十三章 内能与热机 易错专训 2024-2025学年沪科版物理九年级全一册

第十三章　内能与热机 易错专训 1. 水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，表示的物理意义是______________________________________________ _______________；0.5 kg、0 ℃的一杯水和0.5 kg、0 ℃的一铜块具有相同的_______(填“比热容”“热量”或“温度”)；当这杯水和铜块吸收相等的热量后，________(填“水”或“铜块”)的温度高。(已知c铜＜c水) 返回 1 kg的水温度升高(或降低)1 ℃，吸收(或放出)的热量是4.2×103 J 温度 铜块 2. 关于比热容的理解，下列说法中正确的是(　　) A．将两个形状和大小相同的金属球放入同一杯开水中，比热容大的金属球吸收的热量多 B．比热容的大小与物体吸收、放出热量多少有关 C．比热容是物质本身的特性，与质量、温度、吸热多少、状态无关 D．沿海城市昼夜温差小是因为沿岸海水的比热容大,有效调节了气温 返回 D 返回 【点拨】因为铜和铅的质量相等，又吸收了相等的热量，由Q＝cmΔt可得：Δt与c成反比，故Δt铜:Δt铅＝c铅: c铜＝[0.13×103 J/(kg· ℃)] :[0.39×103 J/(kg· ℃)]＝1 : 3，所以质量相同的铅块和铜块吸收相同的热量后铅块升高的温度高，由两者的初温相等可知，铅块的末温高，两者相互接触后，热量由铅块传给铜块。 【答案】1:3；从铅传到铜 3. 在标准大气压下，质量为2 kg、初温为80 ℃的水，吸收3.36×105 J的热量后，升高的温度为________ ℃。[水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)] 返回 20 4.如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是m1＝30 g，烧杯内的液体质量相同，均为m2＝100 g。 6 (1)若比较不同燃料的热值： ①应选择________两图进行实验； ②燃料完全燃烧放出热量的多少，是通过相 同质量的同种液体温度升高的多少来反映的； ③若甲图烧杯中为水，燃料完全燃烧可使温度计示数升高30 ℃，本实验根据公式qm1＝cm2Δt，计算出燃料的热值比其标准值______(填“偏大”“偏小”或“相等”)。 甲、乙 偏小 7 (2)若比较不同物质吸热升温的特点： ①应选择甲、丙两图进行实验； ②不同物质吸热的多少是通过__________来反映的。 加热时间 返回 8 5. 如图是用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图像，其中a、c质量相同。下列对图像的分析正确的是(　　) A．若a、b是同种物质，则b的质量大于a的质量 B．t1～t2时间内物质a的温度不变，内能不变 C．c物质的比热容小于b物质的比热容 D．温度从T1升至T2时，a吸收的热量比b多 返回 A 6. 小明在实验室利用电加热器探究“冰熔化时温度变化的特点”，他绘制出冰的温度随加热时间变化的关系图像(如图所示)。已知实验时，冰的质量为500 g，相同时间内水和冰吸收的热量相同。请解答以下问题： (1)请写出水的比热容[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]的物理意义是________________________________________________________________________________________________。 1 kg的水温度升高(或降低)1 ℃吸收(或放出)的热量是4.2×103 J (2)根据图像求CD段水和AB段冰吸收的热量分别是多少。 解：由图像知：CD段加热时间为10 min，水的温度升高20 ℃，所以水吸收的热量为Q水吸＝c水mΔt水＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×20 ℃＝4.2×104 J；电加热器1 min提供的热量为 AB段冰吸收的热量为Q冰吸＝5Q0＝5×4.2×103 J＝2.1×104 J。 (3)求冰的比热容。 返回 7. 氢气是一种清洁能源。氢气的热值是煤气的3倍以上，以3倍的关系粗略计算，1 kg氢气完全燃烧放出的热量可以使________kg的水从20 ℃加热至80 ℃。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q煤气＝4.2×107 J/kg] 【点拨】1 kg煤气完全燃烧放出的热量Q放＝mq煤气＝1 kg×4.2×107 J/kg＝4.2×107 J，1 kg氢气完全燃烧放出的热量Q放′＝3Q放＝3×4.2×107 J＝1.26×108 J；由题知，Q吸＝Q放′＝1.26×108 J，由Q吸＝cmΔt得,水的质量 返回 【答案】500 8. 小明家天然气热水器的热效率是84%，他某次洗澡，耗水40 kg，自来水进热水器的温度是24 ℃，出热水器的温度是40 ℃。已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值是3.2×107 J/m3。小明在这次洗澡过程中，求： (1)流过热水器的水吸收的热量； 解：水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×40 kg×(40 ℃－24 ℃)＝2.688×106 J； (2)消耗天然气的体积。 返回 11. 物理学中把一定质量为0 ℃的冰全部熔化为0 ℃的水吸收的热量与其质量的比值叫冰的熔化热，用字母 λ表示。现用一个热效率为35%的酒精炉加热500 g的初温为－20 ℃的冰，当这些冰从开始熔化到全部熔化为0 ℃的水，共燃烧了16 g的酒精。已知冰的比热容c冰＝2.1×103 J/(kg·℃)，酒精的热值为3×107 J/kg，试求： 19 (1)500 g的冰温度从－20 ℃升高到0 ℃(冰没有熔化)，需要吸收多少热量？ 解：500 g的冰温度从－20 ℃升高到0 ℃需要吸收的热量Q吸1＝c冰m冰Δt＝2.1×103 J/(kg· ℃)×500×10－3 kg×[0 ℃－(－20 ℃)]＝2.1×104 J。 (2)这些冰从开始熔化到全部熔化为0 ℃的水，共吸收多少热量？ 9. 2022年北京冬奥会比赛期间，所有冬奥场馆均使用“绿电”(“绿电”是指在发电过程中，二氧化碳排放量为零或趋近于零的发电方式，“绿电”比火力发电等其他方式对环境的影响更小)。这是奥运史上首次实现全部场馆100%绿色电能供应，预计消耗“绿电”约4×108 kW·h，可以节约1.28×108 kg标准煤，减排3.2×108 kg二氧化碳。若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量约为(q标准煤约为2.9×107 J/kg)(　　) 返回 A．3.7×1015 J B．9.3×1015 J C．3.7×1016 J D．9.3×1016 J 【答案】A 【点拨】由Q＝cmΔt得水温度升高：Δt＝＝＝40 ℃，在标准大气压下，水的沸点为100 ℃，并且沸腾时水的温度不变，水吸热后，末温为100 ℃，水实际升高温度：Δt′＝t－t0＝100 ℃－80 ℃＝20 ℃。 Q0＝＝4.2×103 J， 解：由Q＝cmΔt可得，冰的比热容为c冰＝＝＝2.1×103 J/(kg·℃)。 m水＝＝＝500 kg。 解：由η＝×100%＝84%可得天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝＝＝3.2×106 J；由Q放＝Vq可得消耗天然气的体积V＝＝＝0.1 m3。 解：16 g酒精完全燃烧放出的热量 Q放＝qm酒精＝3×107 J/kg×16×10－3 kg＝4.8×105 J， 由η＝×100%可得，冰熔化成水共吸收热量Q吸2＝Q放×η＝4.8×105 J×35%＝1.68×105 J。 $$