内容正文:
13.3� �比热容
基础训练
知识点一 比较不同物质的吸热能力
1.图甲是探究“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。
(1)实验中应量取 相等的甲、乙两种液体,为了完成该实验,除了图甲中所示的器材外,还需要增加的测量工具有天平和 ;
(2)甲、乙液体吸收热量的多少可通过 来反映;
(3)为了比较甲、乙液体的吸热本领,小明提出两种比较方案:
①让两者升高相同的温度比较加热时间;
②让两者加热相同时间比较升高的温度;
在两种液体都不沸腾的前提下,你认为可行的方案是 ;
(4)从乙中可以看出, 液体的比热容较大;
(5)若乙液体的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则甲液体的比热容为 J/(kg·℃)。
知识点二 比热容
2.已知铜的比热容比铝的比热容小,下列说法正确的是( )
A.将一块铜的质量减小一半,它的比热容减半
B.质量相同的铜块和铝块,升高相同的温度,铜吸收的热量一定大于铝吸收的热量
C.质量相同的铜块和铝块,吸收相同的热量,铝块升高的温度多
D.质量和初温都相等的铜块和铝块,放出相等热量后相接触,热传递的方向是从铝块传给铜块
3.下表是常温常压下一些物质的比热容,根据表中的数据,下列说法错误的是( )
物质
比热容
物质
比热容
水
水银(固体)
冰
玻璃
煤油
铜
砂石
约
铁
A.不同物质的比热容一定不同
B.液体的比热容都比固体的比热容大
C.同一物质发生物态变化后,比热容会发生变化
D.吸收相同热量的铜块和铁块,若它们的质量相同,则它们升高的温度之比为39∶46
4.质量相同的铜块与铅块,升高相同的温度,吸收的热量之比是3∶1,则铜与铅的比热容之比是 ;质量相同的铜块与铅块,若它们吸收相等的热量,则升高的温度之比是 ;若将铜块削去一半,剩余铜的比热容 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
知识点三 有关比热容的计算
5.质量为150g,温度为20℃的水吸收了1.89×104 J的热量,已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),则这些水温度升高到多少?
6.灶上的锅中装有2kg初温为30℃的水,当水吸收了7.56×105J的热量后,计算水温升高了多少?[当地为1标准大气压, c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
7.为了测量某种液体的比热容,把质量为1kg的铁块加热到80℃后,迅速投入质量为2kg、温度为20℃的待测液体中,混合后的共同温度是30℃,不计热量损失,铁的比热容c铁=0.46×103J/(kg•℃)。求:
(1)铁块降低的温度;
(2)铁块放出的热量;
(3)这种液体的比热容。
知识点四 生活中与比热容有关的现象
8.下列与比热容有关的生活现象,描述正确的是( )
A.沙漠地区昼夜温差小
B.工厂里的冷却塔大多用水作为冷却介质
C.在太阳光的照射下,干泥土比湿泥土升温慢
D.“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”是我国沿海地区的生活写照
9.水的比热容大,这种特性使它在生活和生产中有着十分广泛的应用。下列应用中不属于利用这种特性的是( )
A.晚上向秧田里灌水 B.夏天在地上洒水降温
C.汽车发动机用水作为冷却剂 D.冬天让热水流过散热器来取暖
10.物理学家托里拆利在地理方面也有卓越贡献,他是第一个用科学的方式描述风的人。地理中的“海陆风”可用物理学的知识进行解释。海陆风的形成是因为海水与陆地的 不同,导致空气温度不同而形成对流,如上图所示的场景发生在炎热的夏天,地面附近空气的流动方向是 (选填“从陆地向海面”或“从海面向陆地”)。
能力提升
11.对0.5kg的某固体均匀加热(假设被加热物质在单位时间内吸收的热量相同,不考虑质量的变化),其温度随时间变化图像如图所示。由图可知,它在AB段和CD段对应物质的比热容之比是 该物质在熔化过程中温度不变,内能 ;已知该物质固态时的比热容为 则它在熔化过程中吸收的热量为 J。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6
学科网(北京)股份有限公司
$$
13.3� �比热容
基础训练
知识点一 比较不同物质的吸热能力
1.图甲是探究“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。
(1)实验中应量取 相等的甲、乙两种液体,为了完成该实验,除了图甲中所示的器材外,还需要增加的测量工具有天平和 ;
(2)甲、乙液体吸收热量的多少可通过 来反映;
(3)为了比较甲、乙液体的吸热本领,小明提出两种比较方案:
①让两者升高相同的温度比较加热时间;
②让两者加热相同时间比较升高的温度;
在两种液体都不沸腾的前提下,你认为可行的方案是 ;
(4)从乙中可以看出, 液体的比热容较大;
(5)若乙液体的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则甲液体的比热容为 J/(kg·℃)。
【答案】(1) 质量 秒表
(2)加热时间
(3)①和②
(4)乙
(5)2.1×103
【详解】(1)[1][2]根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故实验中应量取质量相等的甲、乙两液体,根据转换法,通过加热时间的长短来比较吸热多少,故为了完成该实验,除了图甲中所示的器材外,还需要增加的测量工具还有秒表。
(2)利用转换法,可以通过加热时间来反映物质吸收热量的多少,加热时间越长,物质吸收的热量越多。
(3)[1][2]根据比较吸热能力的方法,在两种液体都不沸腾的前提下,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;使相同质量的不同物质吸收相同的热量,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强,可行的方案是①和②。
(4)由图乙可知,加热相同的时间,即吸收相同的热量,乙升高的温度较低,由可知,乙的比热容较大。
(5)根据图乙可知,加热2min,甲升高的温度为
100℃-20℃=80℃
乙升高的温度为
60℃-20℃=40℃
根据可知,在质量和吸热相同的情况下,升高的温度与比热容成反比,则
甲液体的比热容
知识点二 比热容
2.已知铜的比热容比铝的比热容小,下列说法正确的是( )
A.将一块铜的质量减小一半,它的比热容减半
B.质量相同的铜块和铝块,升高相同的温度,铜吸收的热量一定大于铝吸收的热量
C.质量相同的铜块和铝块,吸收相同的热量,铝块升高的温度多
D.质量和初温都相等的铜块和铝块,放出相等热量后相接触,热传递的方向是从铝块传给铜块
【答案】D
【详解】A.比热容是物质的一种特性,与质量无关,故将一块铜的质量减小一半,铜的比热容不变,故A错误;
B.质量相同的铜块和铝块,升高相同的温度,铝的比热容大,铝吸收的热量一定大于铝吸收的热量,故B错误;
C.由可知,质量相同的铜块和铝块,吸收相同的热量,铜的比热容较小,因此铜块升高的温度多,故C错误;
D.质量和初温都相等的铜块和铝块,放出相等热量后,铝块的比热容大,铝块的温度高,它们相接触,热传递的方向是从铝块传给铜块,故D正确。
故选D。
3.下表是常温常压下一些物质的比热容,根据表中的数据,下列说法错误的是( )
物质
比热容
物质
比热容
水
水银(固体)
冰
玻璃
煤油
铜
砂石
约
铁
A.不同物质的比热容一定不同
B.液体的比热容都比固体的比热容大
C.同一物质发生物态变化后,比热容会发生变化
D.吸收相同热量的铜块和铁块,若它们的质量相同,则它们升高的温度之比为39∶46
【答案】ABD
【详解】A.不同物质的比热容一般不同,但个别不同物质的比热容相同,如表中的煤油和冰的比热容是相同的,故A错误,符合题意;
B.液体的比热容不一定大于固体的比热容,比如水银的比热容比大部分固体的比热容小得多,故B错误,符合题意;
C.比热容与物质的种类和状态有关,物质状态改变时,其比热容会发生变化,故C正确,不符合题意;
D.由表格数据知道,铜与铁的比热容之比为39∶46,由知道,吸收相同热量的铜块和铝块,若升高相同温度,则铜块与铝块的质量之比为46:39,故D错误,符合题意。
故选ABD。
4.质量相同的铜块与铅块,升高相同的温度,吸收的热量之比是3∶1,则铜与铅的比热容之比是 ;质量相同的铜块与铅块,若它们吸收相等的热量,则升高的温度之比是 ;若将铜块削去一半,剩余铜的比热容 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】 3∶1 1∶3 不变
【详解】[1]根据可得,铜与铅的比热容之比是
[2]质量相同的铜块与铅块,若它们吸收相等的热量,根据可得,升高的温度之比是
[3]比热容是物质的一种特性,与物体的质量无关,所以,若将铜块削去一半,剩余铜的比热容不变。
知识点三 有关比热容的计算
5.质量为150g,温度为20℃的水吸收了1.89×104 J的热量,已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),则这些水温度升高到多少?
【答案】50℃
【详解】解:根据比热容公式可计算出水升高的温度为
水升高的末温为
答:这些水温度升高到50℃。
6.灶上的锅中装有2kg初温为30℃的水,当水吸收了7.56×105J的热量后,计算水温升高了多少?[当地为1标准大气压, c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
【答案】70℃
【详解】 解:由Q吸=c水mΔt得,理论上水升高的温度为
则水的末温
t=t0+Δt=30℃+90℃=120℃
因为在一个标准大气压下,水的沸点为100℃,则水温实际升高了
Δt实=100℃﹣30℃=70℃
答:水温升高了70℃。
7.为了测量某种液体的比热容,把质量为1kg的铁块加热到80℃后,迅速投入质量为2kg、温度为20℃的待测液体中,混合后的共同温度是30℃,不计热量损失,铁的比热容c铁=0.46×103J/(kg•℃)。求:
(1)铁块降低的温度;
(2)铁块放出的热量;
(3)这种液体的比热容。
【答案】(1)50℃;(2)2.3×104 J;(3)1.15×103J/(kg⋅℃)
【详解】解:(1)铁块降低的温度
(2)铁块放出的热量
(3)不计热损失,液体吸收的热量
由得,这种液体比热容
答:(1)铁块降低的温度为50℃;
(2)铁块放出的热量为;
(3)这种液体的比热容为。
知识点四 生活中与比热容有关的现象
8.下列与比热容有关的生活现象,描述正确的是( )
A.沙漠地区昼夜温差小
B.工厂里的冷却塔大多用水作为冷却介质
C.在太阳光的照射下,干泥土比湿泥土升温慢
D.“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”是我国沿海地区的生活写照
【答案】B
【详解】A.沙漠地区的砂石多,白天太阳照射,砂石吸收热量,由于砂石的比热容小,因此温度变化大,气温升得很高;晚上,砂石放出热量,由于砂石的比热容小,因此温度变化大,气温降得很低,则会出现早晚温差很大的现象,故A错误;
B.水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多,因此汽车发动机常用水做冷却剂,降温效果好,故B正确;
C.水的比热容较大,所以湿泥土的比热容比干泥土要大一些。在阳光照射下吸热相同,由可知,湿泥土升温慢一些,干泥土的温度升高得更快,故C错误;
D.因为沙子的比热容较小,白天,吸收热量后,沙子的温度升高的多,气温较高;夜晚,放出热量后,沙子的温度下降的多,气温较低。因此沙漠地区白天黑夜的温差大,产生了“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”的现象,不是沿海地区。故D错误。
故选B。
9.水的比热容大,这种特性使它在生活和生产中有着十分广泛的应用。下列应用中不属于利用这种特性的是( )
A.晚上向秧田里灌水 B.夏天在地上洒水降温
C.汽车发动机用水作为冷却剂 D.冬天让热水流过散热器来取暖
【答案】B
【详解】A.因为水的比热容大,晚上向秧苗田里放水,水降温时可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,故A不符合题意;
B.夏天在地上洒水降温是利用了水蒸发吸热来降低,不是利用水的比热容大,故B符合题意;
C.因为水的比热容较大,汽车发动机用水作为冷却剂,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,可以吸收更多的热量,故C不符合题意;
D.因为水的比热容较大,冬天让热水流过散热器来取暖,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,可以放出更多的热量,故D不符合题意。
故选B。
10.物理学家托里拆利在地理方面也有卓越贡献,他是第一个用科学的方式描述风的人。地理中的“海陆风”可用物理学的知识进行解释。海陆风的形成是因为海水与陆地的 不同,导致空气温度不同而形成对流,如上图所示的场景发生在炎热的夏天,地面附近空气的流动方向是 (选填“从陆地向海面”或“从海面向陆地”)。
【答案】 比热容 从海面向陆地
【详解】[1]海水和陆地的比热容不同,吸收或放出相同热量后温度不同,故上方的空气密度不同会流动形成风。
[2]陆地和海面白天吸收相同的热量后,因为海水比热容大,温度上升比陆地小,陆地温度高空气上升,故空气会从海面吹向陆地形成循环。
能力提升
11.对0.5kg的某固体均匀加热(假设被加热物质在单位时间内吸收的热量相同,不考虑质量的变化),其温度随时间变化图像如图所示。由图可知,它在AB段和CD段对应物质的比热容之比是 该物质在熔化过程中温度不变,内能 ;已知该物质固态时的比热容为 则它在熔化过程中吸收的热量为 J。
【答案】 1∶4 增大 1.5×104
【详解】[1]AB段和CD段物质的质量m相同,由图像知,AB段和CD段物质升高的温度之比为2∶1,加热时间之比为1∶2,所以吸收的热量之比为1∶2,则AB段和CD段对应物质的比热容之比
[2]该物质在熔化过程中不断吸热,内能增加。
[3]由图可知在AB段该物质的加热时间为2min,该物质的温度升高了
则该物质AB段吸收的热量为
由题知物质在相同的时间内吸收的热量是相同的,而该物质的熔化过程用时是
是AB段加热时间的3倍,所以该物质熔化过程中吸收的热量为
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6
学科网(北京)股份有限公司
$$