内容正文:
第三节 探究——物质的比热容
第2课时 比热容的计算和应用
物理 九年级上册 北师版
练闯考
cm(t0-t)
cm(t-t0)
热传递
4.2×105
0.46×103
3.36×104
24
不变
70
大
小
高
烟台
沿海城市昼夜温差小
A
A
B
C
A
好
比热容
不变
0.56
甲
2.1×103
4.2×104
4.2×103
CD段水温升高应该比AB段冰温度升高慢
15∶8
知识点1 比热容的计算
设物体的质量为m,用t0表示物体的初温,用t表示物体吸(放)热后的末温,物体吸收热量的计算公式:Q吸=______________;物体放出热量的计算公式:Q放=______________。
1.重庆中考小铭周末在家做家务,他在水壶中装入质量2 kg、温度18 ℃的水后,放在燃气灶上加热,利用__________的方式使水的内能增加,直至将水加热到68 ℃,这个过程水吸收的热量为_____________J。[比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
2.玉林中考若质量为2 kg的某种物质温度从20 ℃升高到40 ℃时,吸收的热量是1.84×104 J,则该物质的比热容为______________J/(kg·℃)。
3.2 kg的干泥土从40 ℃降温至20 ℃,放出的热量是______________J;这些热量可使2 kg的水从20 ℃升温至________℃。[c干泥土=0.84×103 J/(kg·℃),c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
4.易错题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)
知识点2 水的比热容较大的应用
5.小丽在海边游泳时发现,同样在烈日下,沙滩很热,而海水却比较凉,这是因为水和沙子相比,水的比热容较______,在吸收相同的热量时,水的温度变化比沙子______(选填“大”或“小”)。因此,在受太阳照射条件相同时,沙滩比海水温度______(选填“高”或“低”)。
6.如图所示,这是2022年8月10日同纬度附近的烟台(沿海城市)和太原(内陆城市)的气温情况,请判断城市甲是__________(选填“烟台”或“太原”),你的依据是________________________。
7.下列事例中不是利用水的比热容大的特性的是( )
A.夏天,在地上洒水会感到凉快
B.北方楼房内的“暖气”用水作为介质
C.海边昼夜温差变化比沙漠中小
D.生物体内水的比例高,有助于调节自身的温度
8.甲、乙两种物质质量之比为3∶2,如果甲吸收热量是乙吸收热量的2倍,甲升高温度与乙升高温度之比为4∶3,那么甲、乙两种物质的比热容之比为( )
A.1∶1 B.9∶4 C.9∶8 D.2∶3
9.铝的比热容比铁大,质量和初温相同的铝块和铁块吸收相同的热量后,相互接触,则( )
A.内能从铝块传给铁块
B.热量从铁块传给铝块
C.不发生热传递
D.温度从铁块传给铝块
10.已知水和煤油的质量之比是5∶4,比热容之比是2∶1,水的初温是18 ℃,煤油的初温是20 ℃。若它们吸收相等的热量,水的温度升高到40 ℃,则煤油的温度升高到( )
A.120 ℃ B.100 ℃ C.75 ℃ D.55 ℃
11.用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体进行加热(不计热量损失)。如图所示是A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.A的比热容与B的比热容之比为2∶1
B.A的比热容与B的比热容之比为2∶3
C.都加热t时间,B吸收热量比A吸收热量多
D.A和B升高相同的温度,B吸收热量多
12.原创题医用体温计玻璃泡内盛有水银,因为其导热性______(选填“好”或“差”),且__________(选填“密度”或“比热容”)比较小,测量时较为灵敏。体温计的示数上升过程中,水银的比热容________(选填“不变”“变小”或“变大”)。若已知某体温计中水银的质量为2 g,一次测量人的体温过程中,体温计从初始温度35 ℃上升了2 ℃,那么这一次测体温过程中,水银吸收了热量是________J。[已知水银的比热容c=0.14×103 J/(kg·℃)]
13.小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均为0.5 kg的水和另一种液体进行对比实验,并用图像对实验数据进行了处理,如图所示。实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得出:______(选填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比热容为____________J/(kg·℃),这种液体在0~15 min内放出的热量为____________J。
14.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1.5 kg的金属块加热到420 ℃,然后放在室温为20 ℃的空气中自然冷却,求:
(1)金属块在冷却过程中放出多少热量?
(2)若把这些热量全部用于给35 ℃、1 kg的水加热,在标准大气压下水温升高多少摄氏度?[已知金属的比热容为0.49×103 J/(kg·℃),水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
解:(1)金属块放出的热量:Q放=c金m金(t0金-t金)=0.49×103 J/(kg·℃)×1.5 kg×(420 ℃-20 ℃)=2.94×105 J。
(2)由题知,水吸收的热量Q吸=Q放=2.94×105 J,
由Q吸=cmΔt得,水升高的温度:Δt水= eq \f(Q吸,c水m水) = eq \f(2.94×105 J,4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg) =70 ℃,
水的末温:t水=Δt水+t0水=70 ℃+35 ℃=105 ℃,
在标准大气压下,水的沸点为100 ℃,
所以水沸腾后吸热,温度保持100 ℃不变,水的末温为100 ℃,水升高的温度为100 ℃-35 ℃=65 ℃。
15.(1)小华同学利用图甲所示装置对100 g冰加热,他每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态。图乙是他根据记录的数据绘制的温度—时间图像,设相同时间内物质吸收的热量相同,则BC阶段物质共吸收了______________J的热量。(设酒精灯均匀加热,在相同时间内试管中物质吸热相同)
图丙是另一位同学在完成同一实验时绘制的温度—时间图像,老师认为他的CD段数据有问题,老师做出这样的判断的依据是
______________________________________________。
(3)A、B两物体质量相等,温度均为25 ℃;甲、乙两杯水质量相等,温度均为60 ℃。现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后甲杯水温降低了15 ℃,乙杯水温降低了10 ℃,不考虑热量的损耗,则A、B两物体的比热容之比为__________。
$$