内容正文:
沪粤版九年级物理上册
《12.3 研究物质的比热被容》
同步训练
一、夯实考点
· 考点01 比热容的概念
· 考点02 比较不同物质的吸、放热能力
· 考点03 利用比热容解释生活中的现象
· 考点04 比热容的计算
二、感受真题
考点训练
· 考点01 比热容的概念
1.下列物理量可用来鉴别物质的是( )
①质量 ②功率 ③比热容 ④密度
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
2.水的比热容是 。人们常说“水是生命之源”,一杯水喝掉一半后,剩余水的比热容 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
3.(2016•眉山)如表是一些物质的比热容[]:
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
干泥土
0.84×103
砂石
0.92×103
铜
0.39×103
根据表中数据,下列判断正确的是( )
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.200g水的比热容是100g水的比热容的两倍
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化比较大
D.一般情况下,我们把1kg的水加热至沸腾,水需要吸收约4.2×107J的热量
4.根据如表中信息可知,花岗岩的比热容为 ,表示质量为1kg的花岗岩,温度每升高1, ;若将花岗岩切成大小不等的两块,则小块花岗岩的比热容 (选填“变小”“不变”或“变大”);质量和温度均相同的铜块和铝块,接触后,它们之间 发生热传递(选填“会”或“不会”);若使这两个金属块升高相同的温度,则 块吸收的热量较多。
表:一些常见物质的比热容
物质
物质
铜
0.39×103
水银
0.14×103
钢铁
0.45×103
煤油
2.10×103
花岗岩
0.80×103
甘油
2.20×103
铝
0.90×103
酒精
2.40×103
干燥泥土
0.84×103
水
4.20×103
· 考点02 比较不同物质的吸、放热能力
1.(2023•随州)某实验小组用规格完全相同的实验器材,对初温相同的100g水、200g水、100g煤油进行加热,如图所示。
(1)若要探究不同物质的吸热差异应选择 (选填“甲、乙、丙”中的两个)两图进行对比实验。
(2)水沸腾时,小组成员观察到烧杯内出现的气泡是 (选填“A”、“B”或“C”)图。
(3)在处理实验数据时,小组成员绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图象如图丁,分析可知100g煤油对应的图象是 (选填“b”或“c”),已知水的比热容大于煤油的比热容。
2.(2023•通辽)如图所示,在“比较不同物质吸热情况”的实验中,各取质量为50g、初温为20的水和食用油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔1min记录一次数据,如表所示。
物质
加热时间
/min
消耗酒精
/g
末温
/
物质
加热时间
/min
消耗酒精
/g
末温
/
食用油
1
0.5
54
水
1
0.5
35
2
1.0
88
2
1.0
50
3
1.5
122
3
1.5
65
(1)分析实验数据可知, (选填“水”或“食用油”)的吸热能力更强。
(2)实验中主要用到的科学探究方法有控制变量法和 。
(3)根据表中记录的数据,则2min内食用油吸收的热量是 6.3×103J,所使用的酒精灯的加热效率为 [,]。
3.(2023•益阳)某小组同学为了比较水和沙石的比热容大小,在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和沙石,用相同的酒精灯加热。
(1)小组的实验装置如图所示,其中有一处明显的错误,错误之处是 。
(2)更正错误后,加热相同的时间,沙石升高的温度比水多,说明沙石的比热容比水 。(选填“大”或“小”)
(3)比较全班不同小组的实验数据,发现各小组之间的实验数据有较大的不同,可能原因是 。(请写出一条)
4.(2023•绥化)如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置。实验记录如表。
物质
初温/
加热时间/min
末温/
水
20
4
30
煤油
20
4
40
(1)实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热,需要控制水和煤油的 (选填“质量”或“体积”)相等。
(2)本实验是通过比较 来反映水和煤油吸热能力的强弱。分析数据可知 (选填“水”或“煤油”)的吸热能力较强。
(3)若实验中水的质量是200g,加热4min,水吸收的热量为 J。
(4)汽车发动机用水作冷却剂,这是利用了水 的性质。
· 考点03 利用比热容解释生活中的现象
1.以下事例中与“水的比热容大”这一特性无关的是( )
A.让流动的热水流过散热器供暖
B.城市内修建“人工湖”
C.发现人中暑时,常在额头上擦冷水降温
D.汽车发动机用水作冷却液
2.在沿海地区炎热晴朗的天气里,易形成海陆风。陆风和海风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气对流形成的。如图所示是海陆风形成的示意图,其中 图反映海风形成的时间是白天,形成海陆风的根本原因是 。
3.在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的,这是因为海水的比热容比沙子 ,因此,相同 的海水和沙子,在吸收 时,沙子升温比水快,沙子温度高,海水温度低,故可以感觉到沙子烫脚,而海水却是凉凉的。
4.课后延时服务推出后,在学校用餐的师生增加了。如图,值日老师往保温饭盒下层注入热水,温热上层不锈钢餐盘内的饭菜。用热水温热饭菜是因为水的( )
A.凝固点低 B.沸点高 C.密度小 D.比热容大
5.《天工开物》中提到我国的淬火工艺,它是指将高温工件浸入冷的淬火介质,使其完全冷却,以提高金属工件的性能的一种工艺。如图所示的工人将烧红的铁器迅速放入等质量常温的冷水中,发现水温变化不大,其主要原因是水的 (选填“密度”或“比热容”)较大。常见的淬火介质有“水”和“油”两种,若某钢材要求淬火前、后不能有太高的温差,应选 (选填“水”或“油”)淬火。
6.在测量温度时,有时需要考虑温度计吸热对测量结果的影响。例如,当被测物体的质量较小,但温度较高时,温度计吸收热量就会使被测物体温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),这种情况下为了使测量值更接近真实值,应选择 (选填“煤油”或“酒精”)温度计,理由是 (设温度计玻璃泡容积一定,,)。
7.如图所示,阿里公司的科研人员将服务器浸泡在特殊的冷却液里,冷却液吸收服务器通电工作产生的热量后,先进入外循环冷却,再回到服务器所在容器。下列分析正确的是( )
A.此冷却液的比热容应该很小
B.若该冷却液吸收的热量增大一倍,则它的比热容增大一倍
C.若该冷却液的质量增大一倍,则它的比热容减至一半
D.无论冷却液的质量多大,比热容都不变
· 考点04 比热容的计算
【详见《专题3 有关比热容的计算》】
感受真题
一、单项选择题
1.(2024•济宁)关于水的性质,下列说法不正确的是( )
A.500mL水的质量为0.5kg
B.水结成冰后,其体积会增大
C.水的沸点不会超过100
D.水倒去一半后,其比热容不变
2.(2024•福建)水约占人体体重的60%~70%,有助于调节体温,原因之一是水具有较大的( )
A.热值 B.密度 C.温度 D.比热容
3.(2024•滨州)如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A.该物质是非晶体
B.熔化过程持续了25min
C.该物质熔化过程中不断吸热,温度保持不变
D.熔化前后,该物质的比热容不变
4.(2024•成都)某固态物体的质量为m,其物质的比热容为c,用稳定的热源对它加热(物体在相同时间内吸收的热量相等),到t3时刻停止加热,然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度,最后绘制出温度随时间变化的图像(如图)。下列说法正确的是( )
A.在0~t2时间段,该物体吸收的热量为
B.在t2~t4时间段,该物质的比热容先增大后减小
C.在t4~t5时间段,该物体放出的热量为
D.该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容
5.(2023•常德)下表是一些物质的比热容[单位],根据表中数据和生活现象,下列判断中正确的是( )
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
铁、钢
0.46×103
砂石
约0.92×103
铜
0.39×103
A.不同种类的物质,比热容一定不同
B.比热容与物质的状态无关
C.质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块的末温更低
D.沿海地区昼夜温差小,是因为水的比热容较大
6.(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( )
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
7.(2023•常州)家用小型风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风,如图甲所示。海边,仅在海陆风因素的影响下,图乙、图丙所示的情形通常分别发生在( )
A.白天、夜晚 B.夜晚、白天 C.白天、白天 D.夜晚、夜晚
8.(2023•济南)如图所示为济南和青岛两市2022年全年平均气温的变化。由图可知:济南全年的平均气温和青岛相差不大,但济南的平均高温要明显高于青岛,而平均低温要比青岛低。从物理学的角度看,这主要是因为( )
A.海水的密度比砂石的密度大
B.海水的内能比砂石的内能大
C.海水的比热容比砂石的比热容大
D.海水的温度比砂石的温度高
二、多项选择题
9.(2022•潍坊)用相同的加热装置分别对固态物质a、b、c加热,它们的温度随加热时间变化关系如图所示。不计热量损失,以下分析正确的是( )
A.t1∼t2时间内,a、c吸收热量相同
B.t2∼t3时间内,a的内能不变
C.b的比热容可能大于c的比热容
D.若a、b是同种物质,则b的质量小于a的质量
三、填空题
10.(2024•烟台)在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中,用质量是0.3kg的水和表中等质量的另一种物质进行对比,作出的图象如图所示。实验过程中,水和另一种物质在相同时间内吸收的热量相等,分析图象可以得出图线 (选填“a”或“b”)对应的物质为水,另一种物质为 ,这种物质在0~5min内吸收的热量为 J。
物质
比热容c/[J/(kg•℃)]
水
4.2×103
酒精
2.4×103
煤油
2.1×103
蓖麻油
1.8×103
11.(2023•乐山)利用相同电加热器分别给质量相同的水和食用油加热,如图所示,这是通过 (选填“做功”或“热传递”)使液体内能增大。实验表明加热相同时间,食用油温度上升得比水快,这是因为食用油的比热容比水 (选填“大”或“小”)。
12.(2023•牡丹江)小明家的热水器装有50kg水,将水由20加热到60,水需要吸收的热量是 J。小明用去一部分水,热水器中水的比热容 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。沿海地区比内陆地区昼夜温差小,是因为水的 。
13.(2024•大庆)如图所示是一定质量的某种物质在熔化时温度随时间变化的图像,则这种物质是 (填“晶体”或“非晶体”),在AB段物质处于 状态(填“固态”“液态”或“固液共存状态”),t1时物体的内能 (填“大于”“等于”或“小于”)t2时物体的内能。若相同时间内该物质吸收热量相等,由图像可知,这种物质液态时的比热容 (填“大于”“等于”或“小于”)固态时的比热容。
14.(2023•南京)如图是一些小冰块温度随加热时间变化的图像,假设单位时间内物体吸收的热量相等。由图像可知:
(1)冰熔化过程中,温度 ,需要 (选填“吸热”或“放热”)。
(2)AB段比CD段 快,可以说明冰比水的比热容小。100g冰温度从-5升高到0,吸收的热量为 J。[]
15.(2023•眉山)日常生活中,用水作为汽车发动机的冷却液,是因为它的
大。在标准大气压下,质量为5kg水温度升高20,吸收热量 J。[]
16.(2024•安徽)一保温杯中装有质量为200g,温度为25的水。将一个质量为100g、温度为100的金属块放入杯中,一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30,假设金属块放出的热量全部被水吸收,已知水的比热容为,则该金属块的比热容为 。
17.(2023•鄂州)小勇同学购买了一款户外分体式燃气炉,准备去户外野炊。用该燃气炉烧水时,把初温为20的1kg水加热到100,燃烧了0.025m3天然气。则水吸收的热量为 J,假设天然气完全燃烧,则燃气炉烧水的效率为 。,天然气的热值取4×107J/m3。
18.(2024•达州)在1个标准大气压下,小明用天然气灶将质量1kg的水,从20加热到沸腾,水吸收的热量是 J。他家天然气热水器的热效率是70%,他某次洗澡,耗水20kg,热水器进水温度是22,出水温度是42,他这次洗澡消耗天然气 m3。已知水的比热容是,天然气的热值是3.2×107J/m3。
四、计算题
19.(2023•上海)质量为5kg的水温度降低20,求水放出的热量Q放。[]
20.(2020•金昌)2020年是全面建成小康社会目标的实现之年,乡亲们淘汰了柴炉,改用了清洁干净的液化天然气炉。
(1)要将2kg初温为20℃的一壶水恰好加热到100,需要吸收多少热量?
(2)若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收,烧开这壶水需要燃烧多少立方米天然气?[天然气热值为4.2×107J/m3,水的比热容为]
五、简答题
21.(2020•宁夏)宁夏中卫地区气候干燥,昼夜温差很大,当地特产压砂瓜,被称为“石头缝里长出的西瓜”,如图所示。每到种植季节,瓜农们把发了芽的西瓜种子种到覆盖了砂石的土壤中,这样可以利用砂石有效蓄水和保温,保证芽苗在深夜不会被冻伤。请你根据以上材料所给信息,利用比热容知识分析:为什么瓜农在土壤上覆盖砂石后,能起到保温作用?
六、实验探究题
22.(2024•济宁)小明在“探究水的奥秘”主题学习活动中,组装了如图所示实验装置。
(1)三个实验都选用酒精灯作热源,通过 的方式改变烧杯内液体的内能。
(2)将装冰的试管置于水中加热(如图甲所示),而不用酒精灯直接加热,这样做的好处是 。(写出一条即可)
(3)利用装置乙进行实验探究,通过观察比较,发现:水沸腾时,自杯底产生的气泡上升过程中逐渐变大,至水面处破裂。破裂前,气泡内是 。
(4)利用装置丙探究物质吸热性质时,调整两只酒精灯的灯芯,使其火焰相同(相同热源),目的是用 表示物质吸收热量的多少。
23.(2024•齐齐哈尔)小姜利用如图1所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。
(1)器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,以及 (填测量工具)、托盘天平(含砝码)、水和煤油。
(2)选取两个相同规格的电加热器进行实验,目的是为了通过比较 来比较物质吸收热量的多少。
(3)实验中选取初温不同、 相同的水和煤油,分别倒入烧杯中,用电加热器加热,当它们吸收相同的热量时,通过比较 来比较不同物质吸热能力的强弱。
(4)如图2所示,小姜正确使用温度计测量液体的温度,按照图中 (选填“A”、“B”或“C”)方法读数是正确的;实验中某时刻温度计示数如图3所示为 。
(5)部分实验数据如表所示,分析数据可得出结论: (选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。
加热时间/min
0
1
2
3
4
……
10
水的温度/
30
34
38
42
46
……
70
煤油温度/
10
18
26
34
42
……
90
24.(2023•泸州)小明学习了比热容知识后,想比较A、B两种未知液体的比热容大小,进行如下实验:
(1)找来两个带保温层的相同电热杯,不计与外界发生的热传递,如图甲所示。
(2)将 相等的A、B两种液体分别倒入两个电热杯中,然后将两种液体均加热到60。
(3)将长时间处于室温的两个完全相同的铜块,分别浸没在两种液体中,盖好盖子。
(4)经过一段时间,温度计示数稳定后,A液体中温度计示数如图乙所示,则A液体温度降为 ,B液体温度降为53.0。
(5)分析可知, 液体放出的热量多, 液体的比热容较大。
25.(2023•鞍山)小明为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案:将A、B两种液体分别装入烧杯中,固定在铁架台上,用两个相同的酒精灯同时加热,实验装置如图甲、乙所示,实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度。
(1)组装器材时应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序依次安装;
(2)实验时,选取 相同、初温相同的A、B两种不同液体,加热时液体温度升高,这是通过 方式来增大液体内能的;
(3)此实验通过 (选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来反映液体吸收热量的多少;
(4)加热一段时间后,液体B的温度如图乙所示,为 ;
(5)根据实验数据小明绘制出的温度-时间图象如图丙所示,则液体 (选填“A”或“B”)更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
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沪粤版九年级物理上册
《12.3 研究物质的比热被容》
同步训练
一、夯实考点
· 考点01 比热容的概念
· 考点02 比较不同物质的吸、放热能力
· 考点03 利用比热容解释生活中的现象
· 考点04 比热容的计算
二、感受真题
考点训练
· 考点01 比热容的概念
1.下列物理量可用来鉴别物质的是( )
①质量 ②功率 ③比热容 ④密度
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
【答案】D
【解答】
解:因为密度和比热容都是物质的特性,不同物质的密度和比热容一般是不同的,而质量和功率都不是物质的特性,和物质的种类没有关系,所以应该用密度和比热容来鉴别物质的种类。
故选:D。
2.水的比热容是 。人们常说“水是生命之源”,一杯水喝掉一半后,剩余水的比热容 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】4.2×103;不变。
【解答】
解:水的比热容为,表示1kg的水温度每升高1吸收的热量为4.2×103J,;
一杯水当喝掉半杯后,质量改变,但比热容与质量无关,所以水的比热容不变。
故答案为:4.2×103;不变。
3.(2016•眉山)如表是一些物质的比热容[]:
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
干泥土
0.84×103
砂石
0.92×103
铜
0.39×103
根据表中数据,下列判断正确的是( )
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.200g水的比热容是100g水的比热容的两倍
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化比较大
D.一般情况下,我们把1kg的水加热至沸腾,水需要吸收约4.2×107J的热量
【答案】C
【解答】解:
A、比热容是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,与物质的质量、温度、吸放热情况无关,故A错误;
B、同种物质的比热容是相同的,故B错误;
C、已知,质量相同的铝块和铜块吸收相同的热量,根据,比热容小的物质,温度变化较大,所以量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大。故C正确;
D、一般情况下,水的初温为25、水的沸点为100,水吸收的热量,故D错误。
故选:C。
4.根据如表中信息可知,花岗岩的比热容为 ,表示质量为1kg的花岗岩,温度每升高1, ;若将花岗岩切成大小不等的两块,则小块花岗岩的比热容 (选填“变小”“不变”或“变大”);质量和温度均相同的铜块和铝块,接触后,它们之间 发生热传递(选填“会”或“不会”);若使这两个金属块升高相同的温度,则 块吸收的热量较多。
表:一些常见物质的比热容
物质
物质
铜
0.39×103
水银
0.14×103
钢铁
0.45×103
煤油
2.10×103
花岗岩
0.80×103
甘油
2.20×103
铝
0.90×103
酒精
2.40×103
干燥泥土
0.84×103
水
4.20×103
【答案】0.80×103;吸收的热量为0.80×103J;不变;不会;铝。
【解答】
解:花岗岩的比热容为0.80×103J/(kg•℃),表示1kg花岗岩温度升高1℃时所吸收的热量为0.80×103J;
比热容是物质的一种特性,若将花岗岩切成大小不等的两块,剩下小块花岗岩的比热容不变;
由于铜块和铝块的温度相同,接触后,它们之间不会发生热传递;
因Q吸=cmΔt,且铜块和铝块质量相同,升高相同的温度,且c铝>c铜,故铝块吸收的热量较多。
故答案为:0.80×103;吸收的热量为0.80×103J;不变;不会;铝。
· 考点02 比较不同物质的吸、放热能力
1.(2023•随州)某实验小组用规格完全相同的实验器材,对初温相同的100g水、200g水、100g煤油进行加热,如图所示。
(1)若要探究不同物质的吸热差异应选择 (选填“甲、乙、丙”中的两个)两图进行对比实验。
(2)水沸腾时,小组成员观察到烧杯内出现的气泡是 (选填“A”、“B”或“C”)图。
(3)在处理实验数据时,小组成员绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图象如图丁,分析可知100g煤油对应的图象是 (选填“b”或“c”),已知水的比热容大于煤油的比热容。
【答案】(1)甲、丙;(2)B;(3)c
【解答】解:(1)若要探究不同物质的吸热能力的差异,需要用相同的加热器加热质量相同的不同物质,故需要选择甲、丙两图进行对比实验;
(2)水在沸腾前,底部温度较高,底部少部分水汽化为水蒸气冒出时,一部分水蒸气上升过程中遇到上层温度较低的水,放热液化,所以气泡变小;液体沸腾时吸收热量,温度保持不变,气泡上升时不断增大,所以图B是水沸腾时的情况;
(3)根据图丁可知,质量、初温相同的b和c加热相同时间,吸收相同的热量,c的温度升高的多,根据可知,c的比热容小,由于水的比热容大于煤油的比热容,所以c为煤油的图像。
故答案为:(1)甲、丙;(2)B;(3)c。
2.(2023•通辽)如图所示,在“比较不同物质吸热情况”的实验中,各取质量为50g、初温为20的水和食用油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔1min记录一次数据,如表所示。
物质
加热时间
/min
消耗酒精
/g
末温
/
物质
加热时间
/min
消耗酒精
/g
末温
/
食用油
1
0.5
54
水
1
0.5
35
2
1.0
88
2
1.0
50
3
1.5
122
3
1.5
65
(1)分析实验数据可知, (选填“水”或“食用油”)的吸热能力更强。
(2)实验中主要用到的科学探究方法有控制变量法和 。
(3)根据表中记录的数据,则2min内食用油吸收的热量是 6.3×103J,所使用的酒精灯的加热效率为 [,]。
【答案】(1)水;(2)转换;(3)6.3×103;21%。
【解答】解:(1)分析实验数据可知,相同质量的水和食用油加热相同时间,水升高的温度小,故水的吸热能力更强。
(2)实验中主要用到的科学探究方法有控制变量法和转换法;
(3)2min内食用油吸收的热量为:
,
根据转换法,2min内食用油吸收的热量是6.3×103J;
2min内酒精灯放出的热量为:,
使用的酒精灯的加热效率为。
故答案为:(1)水;(2)转换;(3)6.3×103;21%。
3.(2023•益阳)某小组同学为了比较水和沙石的比热容大小,在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和沙石,用相同的酒精灯加热。
(1)小组的实验装置如图所示,其中有一处明显的错误,错误之处是 。
(2)更正错误后,加热相同的时间,沙石升高的温度比水多,说明沙石的比热容比水 。(选填“大”或“小”)
(3)比较全班不同小组的实验数据,发现各小组之间的实验数据有较大的不同,可能原因是 。(请写出一条)
【答案】(1)水中温度计的玻璃泡接触了杯底;(2)小;(3)各组的水和沙石的质量不相同,或者酒精灯的火焰大小不相同或者初温不同。
【解答】解:(1)小组的实验装置如图所示,其中有一处明显的错误,错误之处是水中温度计的玻璃泡接触了杯底。
(2)更正错误后,加热相同的时间,则水和沙石吸收的热量相同,质量相等的水和砂石相比,沙石升高的温度比水多,根据可知:沙石的吸热能力弱,即沙石的比热容比水小。
(3)比较全班不同小组的实验数据,发现各小组之间的实验数据有较大的不同,可能原因是:各组的水和沙石的质量不相同或者酒精灯的火焰大小不相同或者初温不同。
故答案为:(1)水中温度计的玻璃泡接触了杯底;(2)小;(3)各组的水和沙石的质量不相同,或者酒精灯的火焰大小不相同或者初温不同。
4.(2023•绥化)如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置。实验记录如表。
物质
初温/
加热时间/min
末温/
水
20
4
30
煤油
20
4
40
(1)实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热,需要控制水和煤油的 (选填“质量”或“体积”)相等。
(2)本实验是通过比较 来反映水和煤油吸热能力的强弱。分析数据可知 (选填“水”或“煤油”)的吸热能力较强。
(3)若实验中水的质量是200g,加热4min,水吸收的热量为 J。
(4)汽车发动机用水作冷却剂,这是利用了水 的性质。
【答案】(1)质量;(2)温度的变化;水;(3)8.4×103;(4)比热容大。
【解答】
解:(1)根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制物质的质量相同,即实验中应保证水和煤油的初温与质量都相同,这用到了控制变量法;
(2)用相同的电加热器对液体加热,在相等时间内液体吸收的热量相等,加热时间越长,液体吸收的热量越多,可以用加热时间长短表示吸收热量的多少,温度的变化反映液体吸热能力的强弱;
由表中数据可知,加热了4min,水的温度升高了10,煤油升高了20,所以水的吸热能力强;
(3)水吸收的热量为;
(4)因为水的比热容大,和同样质量的其它物质相比,升高相同的温度,水从发动机吸热多,冷却效果好。
故答案为:(1)质量;(2)温度的变化;水;(3)8.4×103;(4)比热容大。
· 考点03 利用比热容解释生活中的现象
1.以下事例中与“水的比热容大”这一特性无关的是( )
A.让流动的热水流过散热器供暖
B.城市内修建“人工湖”
C.发现人中暑时,常在额头上擦冷水降温
D.汽车发动机用水作冷却液
【答案】C
【解答】解:
A、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,所以让流动的热水流过散热器取暖,故A不符合题意;
B、在城市内修建人工湖,水多,因为水的比热容较大,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,减弱了周围地区的“热岛效应”,故B不符合题意;
C、发现人中暑时,常在额头上擦冷水,水蒸发吸收热量,达到降温的目的,不是利用水的比热容大的特点,故C符合题意;
D、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度时,水吸收的热量多,所以用循环水冷却汽车发动机,故D不符合题意。
故选:C。
2.在沿海地区炎热晴朗的天气里,易形成海陆风。陆风和海风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气对流形成的。如图所示是海陆风形成的示意图,其中 图反映海风形成的时间是白天,形成海陆风的根本原因是 。
【答案】乙;水和陆地的比热容不同。
【解答】解:由于陆地和海水的比热容不同,海水的比热容大于陆地的比热容,在同样太阳光的照射下,陆地和海洋升温和降温的快慢不同,从而使空气形成对流,白天,陆地比海洋升温快,地面上方是热空气,密度小,会上升,海面上方是较冷的空气就会来补充,于是冷空气沿海面吹向陆地,形成海风,故乙图反映海风形成的时间是白天,甲图反映陆风形成的时间是晚上。
故答案为:乙;水和陆地的比热容不同。
3.在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的,这是因为海水的比热容比沙子 ,因此,相同 的海水和沙子,在吸收 时,沙子升温比水快,沙子温度高,海水温度低,故可以感觉到沙子烫脚,而海水却是凉凉的。
【答案】大;质量;相同的热量。
【解答】解:海水比沙子的比热容大,因此,相同质量的海水和沙子,在吸收相同的热量时,沙子温度升高的快,温度高,而海水温度升高的慢,温度低。故可以感觉到沙子烫脚,而海水却是凉凉的。
故答案为:大;质量;相同的热量。
【点评】本题主要考查学生对“水的比热容大”的了解和掌握,是一道基础题。
4.课后延时服务推出后,在学校用餐的师生增加了。如图,值日老师往保温饭盒下层注入热水,温热上层不锈钢餐盘内的饭菜。用热水温热饭菜是因为水的( )
A.凝固点低 B.沸点高 C.密度小 D.比热容大
【答案】D
【解答】解:值日老师往保温饭盒下层注入热水,因水的比热容较大,降低较低的温度就可以放出较多的热量,可以温热上层不锈钢餐盘内的饭菜。
故选:D。
5.《天工开物》中提到我国的淬火工艺,它是指将高温工件浸入冷的淬火介质,使其完全冷却,以提高金属工件的性能的一种工艺。如图所示的工人将烧红的铁器迅速放入等质量常温的冷水中,发现水温变化不大,其主要原因是水的 (选填“密度”或“比热容”)较大。常见的淬火介质有“水”和“油”两种,若某钢材要求淬火前、后不能有太高的温差,应选 (选填“水”或“油”)淬火。
【答案】比热容;油
【解答】解:工人将烧红的铁器迅速放入等质量常温的冷水中,发现水温变化不大,这是因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;
由于油的比热容较小,吸收相同的热量,油的温度升高的多,所以应该用油来淬火。
故答案为:比热容;油。
6.在测量温度时,有时需要考虑温度计吸热对测量结果的影响。例如,当被测物体的质量较小,但温度较高时,温度计吸收热量就会使被测物体温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),这种情况下为了使测量值更接近真实值,应选择 (选填“煤油”或“酒精”)温度计,理由是 (设温度计玻璃泡容积一定,,)。
【答案】降低;煤油;煤油比热容小。
【解答】解:当被测物体温度较高时,该物体就会和温度计发生热传递,自身的温度降低;
这种情况下为了使测量值更接近真实值,应选择煤油温度计,因为煤油的比热容较小,在相同的条件下,煤油吸收的热量少。
故答案为:降低;煤油;煤油比热容小。
7.如图所示,阿里公司的科研人员将服务器浸泡在特殊的冷却液里,冷却液吸收服务器通电工作产生的热量后,先进入外循环冷却,再回到服务器所在容器。下列分析正确的是( )
A.此冷却液的比热容应该很小
B.若该冷却液吸收的热量增大一倍,则它的比热容增大一倍
C.若该冷却液的质量增大一倍,则它的比热容减至一半
D.无论冷却液的质量多大,比热容都不变
【答案】D
【解答】解:A、由可知,相同质量的不同物质,升高相同的温度,比热容越大,吸收的热量越多,因此冷却液的比热容应该很大,故A错误;
BCD、比热容是物质本身的一种特性,反映了物体的吸热或放热能力,大小只与物质的种类和状态有关,与其它因素没有关系,故BC错误、D正确。
故选:D。
· 考点04 比热容的计算
【详见《专题3 有关比热容的计算》】
感受真题
一、单项选择题
1.(2024•济宁)关于水的性质,下列说法不正确的是( )
A.500mL水的质量为0.5kg
B.水结成冰后,其体积会增大
C.水的沸点不会超过100
D.水倒去一半后,其比热容不变
【答案】C
【解答】解:A、水的体积,由
可得,质量:,故A正确;
B、水结成冰后,质量不变,密度变小,由可知,体积变大,故B正确;
C、水的沸点随气压的改变而改变,只有在标准大气压小水的沸点才是100,因此水的沸点可以超过100,故C错误;
D、比热容是物质的一种特性,各种物质都有自己的比热,某种物质的比热容和其体积大小无关,所以把水倒去一半后,其比热容不变,故D正确。
故选:C。
2.(2024•福建)水约占人体体重的60%~70%,有助于调节体温,原因之一是水具有较大的( )
A.热值 B.密度 C.温度 D.比热容
【答案】D
【解答】解:人体内水的比例很大,有助于调节自身的温度,是利用了水的比热容大的特点,当环境温度变化较快时,水的温度变化相对较慢,从而有助于调节人体自身的温度。
故选:D。
3.(2024•滨州)如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A.该物质是非晶体
B.熔化过程持续了25min
C.该物质熔化过程中不断吸热,温度保持不变
D.熔化前后,该物质的比热容不变
【答案】C
【解答】解:
AB、分析图象可知,图象中呈水平的一段所对应的温度80就是物质的熔点,该物质有固定的熔化温度,是晶体,该物质从第10分钟开始熔化,到第25分钟左右结束,熔化过程持续了15 min,故AB错误;
C、在第20 min时,该物质处于熔化过程,吸收热量、温度不变,故C正确;
D、物质在相同时间内吸收的热量相同,在熔化前10min升高的温度为,在熔化后10min升高的温度为,故由可知,当吸收的热量和质量都相同时,越大比热容c就越小。所以这种物质固态时的比热容小于液态时的比热容,故D错误。
故选:C。
4.(2024•成都)某固态物体的质量为m,其物质的比热容为c,用稳定的热源对它加热(物体在相同时间内吸收的热量相等),到t3时刻停止加热,然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度,最后绘制出温度随时间变化的图像(如图)。下列说法正确的是( )
A.在0~t2时间段,该物体吸收的热量为
B.在t2~t4时间段,该物质的比热容先增大后减小
C.在t4~t5时间段,该物体放出的热量为
D.该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容
【答案】D
【解答】解:结合图像,对选项逐个分析:
A、0-t1时间内,物质吸收的热量可以用公式来求解,但是t1~t2处于熔化阶段,温度不变、持续吸热,故不可以用该公式求解,故A选项错误。
B、t2~t4时间段内,物质均处于液态,比热容不变,故B选项错误。
C、只有同一热源加热时,相等时间内吸收热量才能相等,停止加热后单位时间的放热量,与加热时单位时间的吸热量并不相通,因此不可以用该比例式求解,故C选项错误
D、物质在t5~t6和0-t1时间段内,均处于固态,因此比热容相等,故D选项正确。
故选:D。
5.(2023•常德)下表是一些物质的比热容[单位],根据表中数据和生活现象,下列判断中正确的是( )
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
铁、钢
0.46×103
砂石
约0.92×103
铜
0.39×103
A.不同种类的物质,比热容一定不同
B.比热容与物质的状态无关
C.质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块的末温更低
D.沿海地区昼夜温差小,是因为水的比热容较大
【答案】D
【解答】解:A、煤油和冰是不同的物质,但它们的比热容是相同的,故A错误;
B、物质的比热容与物质的状态有关,如水和冰的比热容不同,故B错误;
C、由知,质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜的比热容小,铜块的末温更高;
D、沿海地区水多,内陆地区水少、沙石多,因为水的比热容较大,由可知,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,故D正确。
故选:D。
6.(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( )
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
【答案】D
【解答】解:水的比热容比泥土、沙石的大,白天太阳照射时,水面温度上升得慢,陆地温度上升得快,热空气上升,冷空气补充,风从海面吹向陆地,形成海风;
晚上,气温下降,水面温度下降得慢,温度高一些,热空气上升,风从陆地吹向海面,形成陆风,由图可知,此时地面附近的空气从陆地吹向海洋,形成陆风,故出现如图所示风向时,通常发生在夜晚,且海水温度较高。
故选:D。
7.(2023•常州)家用小型风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风,如图甲所示。海边,仅在海陆风因素的影响下,图乙、图丙所示的情形通常分别发生在( )
A.白天、夜晚 B.夜晚、白天 C.白天、白天 D.夜晚、夜晚
【答案】A
【解答】解:水的比热容比泥土、沙石的大,白天太阳照射时,水面温度上升得慢,陆地温度上升得快,热空气上升,冷空气补充,风从海面吹向陆地,形成海风,所以白天风力发电机旋翼朝向大海,如图乙所示;
晚上,气温下降,水面温度下降得慢,温度高一些,热空气上升,风从陆地吹向海面,形成陆风,所以夜晚风力发电机旋翼朝向陆地,如图丙所示。
故选:A。
8.(2023•济南)如图所示为济南和青岛两市2022年全年平均气温的变化。由图可知:济南全年的平均气温和青岛相差不大,但济南的平均高温要明显高于青岛,而平均低温要比青岛低。从物理学的角度看,这主要是因为( )
A.海水的密度比砂石的密度大
B.海水的内能比砂石的内能大
C.海水的比热容比砂石的比热容大
D.海水的温度比砂石的温度高
【答案】C
【解答】解:济南属于内陆城市,青岛属于海边城市;海边城市靠海,水的比热容较大;由于海水的比热容大于砂石的比热容,根据
可知:同样质量的海水和砂石在吸收(或放出)同样的热量后,海水的温度变化小,砂石的温度变化大,所以济南的平均高温要明显高于青岛,而平均低温要比青岛低。故C正确,ABD错误。
故选:C。
二、多项选择题
9.(2022•潍坊)用相同的加热装置分别对固态物质a、b、c加热,它们的温度随加热时间变化关系如图所示。不计热量损失,以下分析正确的是( )
A.t1∼t2时间内,a、c吸收热量相同
B.t2∼t3时间内,a的内能不变
C.b的比热容可能大于c的比热容
D.若a、b是同种物质,则b的质量小于a的质量
【答案】AC
【解答】解:由图象知:
A、用相同的加热装置,t1∼t2时间内,加热时间相同,所以a、c吸收热量相同,故A正确;
B、t2-t3时间内物质a处于熔化过程,温度虽然不变,但继续吸收热量,所以其内能增加,故B错误;
C、用相同的加热装置对b、c两种物质加热时,0-t3时间内两种物质吸收的热量相同,c物质升高的温度较小,但b、c物质质量不确定,由公式
知,b的比热容可能大于c的比热容,故C正确;
D、如果a、b是同种物质,比热容相同,升高相同的温度时,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D错误。
故选:AC。
三、填空题
10.(2024•烟台)在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中,用质量是0.3kg的水和表中等质量的另一种物质进行对比,作出的图象如图所示。实验过程中,水和另一种物质在相同时间内吸收的热量相等,分析图象可以得出图线 (选填“a”或“b”)对应的物质为水,另一种物质为 ,这种物质在0~5min内吸收的热量为 J。
物质
比热容c/[J/(kg•℃)]
水
4.2×103
酒精
2.4×103
煤油
2.1×103
蓖麻油
1.8×103
【答案】b;煤油;2.52×104。
【解答】解:(1)相同的加热装置,加热时间相等时,两种液体吸收的热量相等,由图示可以看出,a液体的温度升高的快,b液体温度升高慢;
利用热量的计算公式可知,在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下,谁的温度升高得快,它的比热容小;
所以,b液体的比热容大,所以若a、b两种液体中,一种液体是水,则b是水,
(2)由图可知:液体和水的初温是20,吸热5分钟后a的末温是60,b液体的末温40;
由题知,而水和液体的质量相同,初温相同,吸收的热量相同,即,,即,
所以。
解得,由表格数据知此液体为煤油;
这种物质在0~5min内吸收的热量为:
。
故答案为:b;煤油;2.52×104。
11.(2023•乐山)利用相同电加热器分别给质量相同的水和食用油加热,如图所示,这是通过 (选填“做功”或“热传递”)使液体内能增大。实验表明加热相同时间,食用油温度上升得比水快,这是因为食用油的比热容比水 (选填“大”或“小”)。
【答案】热传递;小。
【解答】解:食用油和水的内能增加是通过热传递方式改变的。
加热相同时间,食用油温度上升得比水快,这是因为食用油的比热容比水小。
故答案为:热传递;小。
12.(2023•牡丹江)小明家的热水器装有50kg水,将水由20加热到60,水需要吸收的热量是 J。小明用去一部分水,热水器中水的比热容 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。沿海地区比内陆地区昼夜温差小,是因为水的 。
【答案】8.4×106;不变;比热容大
【解答】解:
(1)这些水从20加热到60需要吸收的热量:
;
(2)比热容是物质的一种特性,与质量无关,所以用去一部分水,水的比热容不变;
(3)由可知,相同质量的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的物质温度变化量小,由此可知沿海地区比内陆地区昼夜温差小,是因为水的比热容比砂石的比热容大。
故答案为:8.4×106;不变;比热容大。
13.(2024•大庆)如图所示是一定质量的某种物质在熔化时温度随时间变化的图像,则这种物质是 (填“晶体”或“非晶体”),在AB段物质处于 状态(填“固态”“液态”或“固液共存状态”),t1时物体的内能 (填“大于”“等于”或“小于”)t2时物体的内能。若相同时间内该物质吸收热量相等,由图像可知,这种物质液态时的比热容 (填“大于”“等于”或“小于”)固态时的比热容。
【答案】晶体;固液共存状态;小于;大于。
【解答】解:由图知,该物质在熔化过程中,温度保持不变,所以该物质为晶体;
在AB段该物质处于熔化过程中,是固液共存状态;
随着时间的增长,物体吸热越多,内能越大,故在t1时具有的内能小于在t2时的内能;
若相同时间内该物质吸收热量相等,由图像可知,物质固态时升温快,液态时升温慢,因此这种物质液态时的比热容大于固态时的比热容。
故答案为:晶体;固液共存状态;小于;大于。
14.(2023•南京)如图是一些小冰块温度随加热时间变化的图像,假设单位时间内物体吸收的热量相等。由图像可知:
(1)冰熔化过程中,温度 ,需要 (选填“吸热”或“放热”)。
(2)AB段比CD段 快,可以说明冰比水的比热容小。100g冰温度从-5升高到0,吸收的热量为 J。[]
【答案】(1)不变;吸热;(2)升温;1050。
【解答】解:(1)冰熔化过程中,温度不变,需要吸热;
(2)由图可知AB段比CD段升温快,可以说明冰比水的比热容小;已知冰的质量温度变化,因此冰熔化吸收的热量。
故答案为:(1)不变;吸热;(2)升温;1050。
15.(2023•眉山)日常生活中,用水作为汽车发动机的冷却液,是因为它的
大。在标准大气压下,质量为5kg水温度升高20,吸收热量 J。[]
【答案】比热容;4.2×105。
【解答】解:日常生活中,用水作为汽车发动机的冷却液,是因为它的比热容大,相同质量的水和其它物质相比,升高相同的温度,水吸收的热量较多;
(2)水吸收的热量:。
故答案为:比热容;4.2×105。
16.(2024•安徽)一保温杯中装有质量为200g,温度为25的水。将一个质量为100g、温度为100的金属块放入杯中,一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30,假设金属块放出的热量全部被水吸收,已知水的比热容为,则该金属块的比热容为 。
【答案】0.6×103。
【解答】解:由题意知,水吸收的热量为:
金属块放出的热量:
假设金属块放出的热量全部被水吸收,则,
解得:
故答案为:0.6×103。
17.(2023•鄂州)小勇同学购买了一款户外分体式燃气炉,准备去户外野炊。用该燃气炉烧水时,把初温为20的1kg水加热到100,燃烧了0.025m3天然气。则水吸收的热量为 J,假设天然气完全燃烧,则燃气炉烧水的效率为 。,天然气的热值取4×107J/m3。
【答案】3.36×105;33.6%。
【解答】解:水吸收的热量:;
天然气完全燃烧放出的热量:,
燃气炉烧水的效率:。
故答案为:3.36×105;33.6%。
18.(2024•达州)在1个标准大气压下,小明用天然气灶将质量1kg的水,从20加热到沸腾,水吸收的热量是 J。他家天然气热水器的热效率是70%,他某次洗澡,耗水20kg,热水器进水温度是22,出水温度是42,他这次洗澡消耗天然气 m3。已知水的比热容是,天然气的热值是3.2×107J/m3。
【答案】3.36×105;0.075。
【解答】解:1标准大气压下水沸点为100,故1kg水吸收的热量。
小明本次用水升温,水需吸热
热水器效率为70%,则需要天然气放热;
消耗的天然气体积;
故答案为:3.36×105;0.075。
四、计算题
19.(2023•上海)质量为5kg的水温度降低20,求水放出的热量Q放。[]
【答案】水放出的热量为4.2×105J。
【解答】解:
。
答:水放出的热量为4.2×105J。
20.(2020•金昌)2020年是全面建成小康社会目标的实现之年,乡亲们淘汰了柴炉,改用了清洁干净的液化天然气炉。
(1)要将2kg初温为20℃的一壶水恰好加热到100,需要吸收多少热量?
(2)若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收,烧开这壶水需要燃烧多少立方米天然气?[天然气热值为4.2×107J/m3,水的比热容为]
【答案】(1)要将2kg初温为20℃的一壶水恰好加热到100,需要吸收6.72×105J的热量;
(2)若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收,烧开这壶水需要燃烧0.04m3天然气。
【解答】解:
(1)水吸收的热量:
;
(2)由可得天然气完全燃烧放出的热量:
,
由得需要天然气的体积:。
答:(1)要将2kg初温为20的一壶水恰好加热到100,需要吸收6.72×105J的热量;
(2)若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收,烧开这壶水需要燃烧0.04m3天然气。
五、简答题
21.(2020•宁夏)宁夏中卫地区气候干燥,昼夜温差很大,当地特产压砂瓜,被称为“石头缝里长出的西瓜”,如图所示。每到种植季节,瓜农们把发了芽的西瓜种子种到覆盖了砂石的土壤中,这样可以利用砂石有效蓄水和保温,保证芽苗在深夜不会被冻伤。请你根据以上材料所给信息,利用比热容知识分析:为什么瓜农在土壤上覆盖砂石后,能起到保温作用?
【答案】见试题解答内容
【解答】答:瓜农们把发了芽的西瓜种子种到覆盖了砂石的土壤中,由于砂石具有有效蓄水的功能,到了晚间,在放出相同的热量时,由于水的比热容较大,水的温度降的小一些,从而保证芽苗在深夜不会被冻伤。
六、实验探究题
22.(2024•济宁)小明在“探究水的奥秘”主题学习活动中,组装了如图所示实验装置。
(1)三个实验都选用酒精灯作热源,通过 的方式改变烧杯内液体的内能。
(2)将装冰的试管置于水中加热(如图甲所示),而不用酒精灯直接加热,这样做的好处是 。(写出一条即可)
(3)利用装置乙进行实验探究,通过观察比较,发现:水沸腾时,自杯底产生的气泡上升过程中逐渐变大,至水面处破裂。破裂前,气泡内是 。
(4)利用装置丙探究物质吸热性质时,调整两只酒精灯的灯芯,使其火焰相同(相同热源),目的是用 表示物质吸收热量的多少。
【答案】(1)热传递;(2)物质受热均匀;(3)水蒸气;(4)加热时间的长短。
【解答】解:(1)用燃料加热液体,液体吸收热量,温度升高,内能增大,这是通过热传递的方式改变液体的内能;
(2)图甲所示加热方式是水浴法加热,好处是物质受热均匀;
(3)水沸腾时,看到水中有大量气泡不断上升、变大,到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中,破裂前,气泡内是水蒸气;
(4)比较不同液体的吸热性能,应使用相同的热源,控制不同液体相同时间内吸热相同,通过温度的变化来判断不同液体的吸热能力;根据转换法可知,实验通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少。
故答案为:(1)热传递;(2)物质受热均匀;(3)水蒸气;(4)加热时间的长短。
23.(2024•齐齐哈尔)小姜利用如图1所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。
(1)器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,以及 (填测量工具)、托盘天平(含砝码)、水和煤油。
(2)选取两个相同规格的电加热器进行实验,目的是为了通过比较 来比较物质吸收热量的多少。
(3)实验中选取初温不同、 相同的水和煤油,分别倒入烧杯中,用电加热器加热,当它们吸收相同的热量时,通过比较 来比较不同物质吸热能力的强弱。
(4)如图2所示,小姜正确使用温度计测量液体的温度,按照图中 (选填“A”、“B”或“C”)方法读数是正确的;实验中某时刻温度计示数如图3所示为 。
(5)部分实验数据如表所示,分析数据可得出结论: (选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。
加热时间/min
0
1
2
3
4
……
10
水的温度/
30
34
38
42
46
……
70
煤油温度/
10
18
26
34
42
……
90
【答案】(1)停表;(2)加热时间;(3)质量;升高的温度;(4)B;66;(5)水。
【解答】解:(1)物体吸收热量的多少是通过加热时间来反映的,需要用秒表来测量时间;
(2)选取两个相同规格的电加热器进行实验,目的是为了通过比较加热时间来比较物质吸收热量的多少;
(3)在比较不同物质的吸热能力的实验中,应在两个相同的烧杯中加入初温相同和质量都相同的水和煤油;
用相同规格的电加热器加热,则在相等时间内煤油和水吸收的热量相等,然后通过比较升高的温度的方法来比较不同物质的吸热能力,升高温度越高的,其吸热能力越弱;
(4)图2中读数的时候,视线要与液柱的上表面保持相平,故A、C错误,B正确;
图甲中的温度计的一个大格表示10,里面有10个小格,因此它的分度值为1,因此它的读数为66;
(5)根据表中实验数据,煤油从0升高到26需要2min;水从30℃升高到46需要4min,故升高相同的温度,水加热时间长,由转换法,水吸收的热量大于煤油吸收的热量,故水的吸热能力更强。
故答案为:(1)停表;(2)加热时间;(3)质量;升高的温度;(4)B;66;(5)水。
24.(2023•泸州)小明学习了比热容知识后,想比较A、B两种未知液体的比热容大小,进行如下实验:
(1)找来两个带保温层的相同电热杯,不计与外界发生的热传递,如图甲所示。
(2)将 相等的A、B两种液体分别倒入两个电热杯中,然后将两种液体均加热到60。
(3)将长时间处于室温的两个完全相同的铜块,分别浸没在两种液体中,盖好盖子。
(4)经过一段时间,温度计示数稳定后,A液体中温度计示数如图乙所示,则A液体温度降为 ,B液体温度降为53.0。
(5)分析可知, 液体放出的热量多, 液体的比热容较大。
【答案】(2)质量;(4)56.0;(5)A;A。
【分析】比较A、B两种未知液体的比热容大小,根据控制变量法可知需要控制两液体的质量相等;
根据温度计的分度值读数,由乙图可知A液体的温度,即A液中则铜块的末温,由题意可知B液体中铜块的末温,铜块的初温相同,根据可知哪种液体中铜块吸收的热量较多,则哪种液体放出的热量多;
根据列不等式,代入数据可比较两液体的比热容大小。
【解答】解:比较A、B两种未知液体的比热容大小,根据控制变量法可知需要控制两液体的质量相等;
由乙图可知A液体温度降为56,则A液体则铜块的末温为56,B液体温度降为53,则B液体中铜块的末温为53,铜块的初温相同,根据可知A液体中铜块吸收的热量较多,则A液体放出的热量多;
即,代入数据可得,整理可得,所以A液体的比热容较大。
故答案为:(2)质量;(4)56.0;(5)A;A。
25.(2023•鞍山)小明为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案:将A、B两种液体分别装入烧杯中,固定在铁架台上,用两个相同的酒精灯同时加热,实验装置如图甲、乙所示,实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度。
(1)组装器材时应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序依次安装;
(2)实验时,选取 相同、初温相同的A、B两种不同液体,加热时液体温度升高,这是通过 方式来增大液体内能的;
(3)此实验通过 (选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来反映液体吸收热量的多少;
(4)加热一段时间后,液体B的温度如图乙所示,为 ;
(5)根据实验数据小明绘制出的温度-时间图象如图丙所示,则液体 (选填“A”或“B”)更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
【答案】(1)自下而上;(2)质量;热传递;(3)加热时间的长短;(4)33;(5)B。
【解答】解:(1)要用酒精灯的外焰加热,故组装器材时应按照自下而上的顺序依次安装;
(2)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,实验时,选取质量相同、初温相同的A、B两种不同液体,加热时液体温度升高,这是通过热传递方式来增大液体内能的;
(3)根据转换法,此实验通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少;
(4)温度计分度值为1;加热一段时间后,液体B的温度如图乙所示,为33;
(5)根据绘制出的温度-时间图象知,升高相同的温度,B加热时间长,B的吸热能力强,比热容大,根据,在质量和降低的温度相同时,B放热多,液体B更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
故答案为:(1)自下而上;(2)质量;热传递;(3)加热时间的长短;(4)33;(5)B。
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