内容正文:
专题04 内能和热量、比热容
考点一 内能及其改变
1.(23-24九上·江苏淮安·期中)如图所示,向瓶内打气,当瓶塞跳起时会看到瓶内出现“白气”,下面叙述合理的是( )
A.打气时,瓶内空气内能减小
B.瓶塞跳起时,瓶内空气内能减小
C.瓶内的“白气”是水蒸气
D.打气时,瓶内空气温度降低
2.(23-24九上·江苏苏州·期中)气球充入某种气体,松开气嘴,球内气体被气球压出球外,同时气球在空中到处乱窜,在此过程中( )
A.气球的内能在减少 B.气球的动能转化为球内气体的内能
C.气球做的是热运动 D.气体被气球压出后,其分子间距变小
3.(23-24九上·江苏泰州·期中)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.温度越高的物体含有的热量一定越多
C.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
D.热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体
4.(23-24九上·江苏镇江·期中)如图所示,对于图中所描述的物理过程和图线,下列分析中正确的是( )
A.图甲,向下压活塞时,空气的内能增加,是由于发生了热传递
B.图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增加
C.图丙,试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能减少
D.图丁是某一内陆城市与某一沿海城市年气温变化曲线,其中实线表示的是沿海城市的年气温变化曲线
5.(23-24九上·江苏泰州·期中)用打气筒给自行车轮胎打气,活塞压缩筒内空气,空气温度升高,这是通过___________方法改变内能。打气筒外壁的下部也会热,这是通过___________方法改变内能。
6.(23-24九上·江苏徐州·期中)如图所示,铁丝反复弯折后,铁丝弯折处的温度会______(选填“上升”,“下降”或“不变”)内能将______(选填“变大”,“变小”或“不变”),这是通过______的方式改变铁丝内能的。
7.(23-24九上·江苏连云港·期中)在研究做功与内能改变关系时,在玻璃瓶内装少量的水,用塞子塞紧,并用气筒往瓶内打气当瓶内压强大到一定程度时,你观察到的现象是__________,能量转化是__________转化为__________。
8.(23-24九上·江苏常州·期中)人们常用热水袋取暖,这是用___________的方式改变物体的内能;热水袋里装水是因为水具有较大的___________;用水取暖的过程中,水的内能不断___________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
考点二 热传递和热量
9.(23-24九上·江苏苏州·期中)寿喜烧将中国的生蛋吃法发扬光大,牛肉被铁板煎熟后直接随无菌生鸡蛋食用,既可使牛肉迅速降温防止烫嘴,又可保存更多营养和嫩滑感。下列说法中正确的是( )
A.煎肉是利用热传递来改变内能,铁板会让牛肉受热更均匀
B.煎肉是利用热传递来改变内能,牛肉吸热是因为其热量较小
C.煎熟的牛肉会烫嘴,说明牛肉的内能大于嘴的内能
D.煎熟的牛肉接触生鸡蛋后,会将温度传递给生鸡蛋
10.(23-24九上·江苏扬州·期中)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.冰熔化成水,温度不变,比热容不变,内能增加
B.两个物体内能相同,它们之间不发生热传递
C.物体温度升高,物体一定吸收了热量
D.内能小的物体可以将热量传递给内能大的物体
11.(23-24九上·江苏南京·期中)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体的温度越高,含有的热量越多
B.热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体
C.温度高的物体内能大,温度低的物体内能小
D.物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高
12.(23-24九上·江苏泰州·期中)将冰块放在泡沫箱中可制成简易“冰箱”,把一瓶饮料放入“冰箱”后,冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示,在两物体温度达到相同之前,下列说法正确的是( )
A.甲是冰块 B.乙吸收热量
C.甲内能增加 D.图像不符合实际,甲、乙温度应同时达到0℃
13.(23-24九上·江苏宿迁·期中)以下说法正确的是( )
A.在相同温度下,1kg的水比1kg的冰含有的热量多
B.物体内能减少,温度一定降低
C.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D.物体温度升高,内能增加,一定是通过从外界吸收热量实现的
14.(23-24九上·江苏南通·期中)关于温度,热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体吸收了热量温度一定升高 B.温度高的物体含有热量多
C.温度相同物体,内能不一定相同 D.物体内能增加,一定从外界吸收了热量
考点三 比热容
15.(23-24九上·江苏淮安·期中)如图所示,拖拉机的发动机循环冷却系统,用水作为工作物质,是利用水具有( )
A.固定的沸点 B.较大的比热容
C.较好的流动性 D.蒸发制冷特性
16.(23-24九上·江苏徐州·期中)由比热的公式, 判断下列哪种说法是正确的( )
A.物质的比热容跟它的质量成反比
B.物质的比热容跟它的热量成正比
C.物质的比热容跟它的温度变化成反比
D.比热是物质的特性之一,跟热量、质量、温度的变化等因素都无关
17.(23-24九上·江苏苏州·期中)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
18.(23-24九上·江苏宿迁·期中)下表是一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是( )
水
铝
煤油、冰
干泥土
沙石
铜
A.质量相等的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多些
B.水比热容是水的比热容的两倍
C.物质的比热容只与物质的种类有关
D.寒冬季节,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水的比热容较大
19.(23-24九上·江苏镇江·期中)将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后,放到表面平整石蜡上.经过足够长时间后,观察到的现象如图所示.则三块金属的比热容( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
20.(23-24九上·江苏淮安·期中)某小组在探究“比较两种物质在太阳照射下升温快慢”的活动中,同学们经过讨论,一致认为应控制两种物质的___________和初温相等,确保两种物质的受热面积相同且正对阳光,这样做是为了让两种物质在相同的时间内___________相同,若采用正确的方法进行探究,半小时后,甲物质的温度升高了5℃,乙物质的温度升高了2℃,则比热容较大的物质是___________(甲/乙).
21.(23-24九上·江苏扬州·期中)如图甲所示,小明用相同的酒精灯给质量相等的水和沙子加热,实验数据如表所示。已知水的比热容为,则5min内水吸收的热量__________(选填“”、“”或“”)沙子吸收的热量,测出沙子的比热容是__________。如果采用升高相同温度,比较加热时间的方式,得到的图象应是乙图A、B中的__________。
物质
水
沙子
起始温度
19℃
19℃
同时加热5min后的温度
29℃
61℃
22.(23-24九上·江苏徐州·期中)如图是某一内陆城市与某一沿海城市年气温变化曲线。从图像可以看出,在一年中,曲线A所示的城市气温变化较______(选填“大”或“小”),根据水的______比较大的特点,曲线A表示的是______(选填“内陆”或“沿海”)城市的年气温变化曲线。
23.(23-24九上·江苏苏州·期中)小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
(1)实验中,石棉网的作用是______;
(2)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是______;
(3)加热,水吸收的热量______(火于/小于/等于)煤油吸收的热量;
(4)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像(如图乙),由图像可知,煤油的比热容是水的______倍。
考点四 热量计算题
24.(23-24九上·江苏苏州·期中)小明用图甲所示的装置测量某种物质的比热容。他取200g的该物质加热,酒精灯平均每分钟消耗0.22g酒精,根据测得的数据绘制了物质温度随时间变化图像,如图乙所示。已知该装置的加热效率为35%,酒精的热值q酒精=3×107J/kg,求:
(1)该过程中酒精灯放出的热量;
(2)该过程中200g物体吸收的热量;
(3)该物质的比热容。
25.(23-24九上·江苏连云港·期中)小明在研究“物质的吸热本领大小”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他绘制出沙子和水的温度随加热时间变化的图像如图所示。(已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),牛奶的比热容为2.5×103J/(kg·℃),不计热量损失),请问:
(1)哪个图是沙子吸热升温的图像?
(2)加热2min时,水吸收了多少热量?
(3)吃早饭时,小明用热水加热质量为250g的袋装牛奶,为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃,小明至少要用60℃的热水多少千克?
考点五 探究实验题
26.(23-24九上·江苏淮安·期中)某同学在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中,将水和煤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2min记录一次温度。
(1)如图甲是该同学的实验装置,其中有一处明显错误,请指出错误之处_______;
(2)纠正错误后继续实验,加热过程中,需要用搅棒不断搅动。水和煤油吸热的多少是通过_______长短来反映的,有同学提出用易拉罐替代烧杯效果更好,原因是___________;
(3)如图乙所示,如果把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比,比热容和容器的________属性类似;
A.高度 B.底面积 C.表面积 D.容积
(4)为了使图甲中实验现象更明显,现有水、煤油和蓖麻油三种液体供你选择,你应该选用________________两种液体,原因是:质量相同的不同种类的液体,当吸收相同热量时,比热容大的液体上升的_______越小。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃);煤油的比热容为2.1×103J/(kg·℃);蓖麻油的比热容为1.8×103J/(kg·℃)]。
27.(23-24九上·江苏常州·期中)小明和小华两位同学分别测量家中色拉油的比热容.
一、小明的测量方法:
①在易拉罐中加入质量为m1=200g色拉油,测量其温度为t0=20℃;
②天平测量酒精灯的质量,当横梁平衡时,右盘内砝码和游码的位置如图甲所示,则酒精灯的质量m2= ______ g;
③按如图乙所示的装置,将器材装配好,给色拉油加热,并不断搅拌;
④当色拉油的温度达到t1=100℃时,停止加热,测得酒精灯的质量为m3=205.2g;
⑤整理器材,并计算色拉油的比热容.
请替小明完成计算过程:
(1)完全燃烧掉的酒精的质量m酒精= ______ g,放出的热量Q酒精= ______ J;(q酒精=3×107J/kg)
(2)色拉油吸收的热量等于酒精燃烧放出的热量,即Q色拉油=Q酒精;
(3)计算出色拉油的比热容为c色拉油= ________ J/(kg·℃).
二、小华的测量方法:
①在两个相同的易拉罐中分别装入200g水和200g色拉油,测得它们的温度均为20℃;
②按如图丙所示的装置,将器材装配好;
③用酒精灯给水加热4min,测得其温度为32℃;
④用同样的方法给色拉油加热4min,测其温度为如图丁所示,则色拉油温度为 ____ ℃;
⑤整理器材,并计算色拉油的比热容.
请替小华完成计算过程:
(1)加热4min,水吸收到的热量是Q水= ________ J;c水=4.2×103J/(kg·℃)
(2)色拉油吸收的热量等于水吸收的热量,即Q色拉油=Q水;
(3)计算出色拉油的比热容为c色拉油= ________ J/(kg·℃);
你认为 _____ (小明/小华)的方法比较科学,另一位同学的方法不科学的依据是 ______ .
28.(23-24九上·江苏扬州·期中)现有甲、乙、丙三种初温度相同的液体,其中甲、乙为质量相等的不同液体,乙、丙为质量不等的同种液体。若对这三种液体分别加热,则可根据它们吸收的热量和升高的温度,在温度-热量图像上分别画出对应的三点甲、乙、丙,如图所示,由此图像得出下列结论:①丙的比热比甲的比热大。②丙的比热比甲的比热小。③丙的质量比甲的质量大。④丙的质量比甲的质量小。这些结论中正确的是( )
A.只有①正确 B.只有②正确
C.只有①、④正确 D.只有②、③正确
29.(23-24九上·江苏无锡·期中)如图甲、乙所示,规格相同的A、B两杯中分别装有150g和200g的牛奶,并用不同加热器同时对其加热,得到A、B两杯中牛奶的温度与加热时间图像丙图。已知加热器的加热效率相同,牛奶的比热容为。则下列说法正确的是( )
A.B杯中牛奶每分钟吸收的热量为1×104J
B.若两杯牛奶都从20℃加热5min,A、B两杯牛奶升高的温度之比为3:4
C.若将AB两杯中的牛奶都从20℃加热至60℃,需要的时间之比是2:3
D.甲、乙图中的加热器每分钟放出的热量之比为3:4
30.(23-24九上·江苏盐城·期中)甲物体质量为2kg,乙、丙两物体质量都为1kg,三个物体初始温度都是20℃,吸收相同热量后温度如图,以下说法正确的是( )
A.甲的比热容比乙的大
B.乙的比热容与丙的相等
C.若乙、丙都升高相同的温度,乙比丙吸收的热量多
D.若甲、丙都升高相同的温度,丙比甲吸收的热量多
31.(23-24九上·江苏苏州·期中)小明用如图1所示装置,观察水蒸气的液化现象。烧瓶中的水加热至沸腾后,将一个初温为16℃的金属盘斜放在烧瓶上方,经过一段时间,金属盘下表面出现大量的小水滴,测得金属盘的温度为55℃。小明据此得出“水蒸气液化的过程会放热”的结论。
(1)小华认为,图1所示实验中,金属盘温度升高,不一定是水蒸气液化放热造成的,还可能是水蒸气液化形成的温度较高的小水滴向金属盘传递热量导致的;
(2)小明和小华经过反复讨论,选择如图2所示的装置,设计并进行了如下实验(K、K1、K2表示止水夹):
①安装器材时,调节铁圈的高度,确保用酒精灯________(选填“外焰”或“内焰”)加热;
②在A量筒、B量筒中均装入体积V0=30mL,初温t0=16℃的水;
③打开K,关闭K1、K2,用酒精灯加热一段时间后,瓶内的水开始沸腾,最左侧细导管口有“白气”不断喷出,说明此时瓶内气压略有________(选填“增大”或“减小”);
④打开K1,关闭K、K2,瓶内的高温水蒸气通过细导管进入A量筒的水中。一段时间后,当A量筒中水的体积时,停止通入水蒸气,测得此时水温;
⑤打开K2,关闭________,瓶内的沸水会通过细导管迅速进入B量筒的水中,当B量筒中水的体积VB=________mL时,关闭K2,同时打开K,测得此时水温;
⑥根据,可得出水蒸气液化的过程会放热的结论。
(3)小明与小华计算出了量筒中水的质量,并根据如图3的科普知识,对实验过程中A量筒内热量转移情况作出了如图4所示的分析。(,)
小明和小华又从资料中查到:在标准大气压下,质量为1kg、温度为100℃的水蒸气完全液化为100℃的水,会放出2.26×106J的热量。结合以上信息,他们进行了如下的定量分析。
①10g、100℃的水蒸气,完全液化为100℃的水,此过程中,放出热量Q放1为________J;
②10g水,温度由100℃降低至92℃,此过程中,放出热量Q放2为________J;
③30g水,温度从16℃升高至92℃,此过程中,吸收热量Q吸为9.576×103J。
(4)综合本实验过程和具体数据,小明和小华对液化现象有了更深地认识,也明确了图1中导致金属盘温度升高的主要原因。请你结合数据,简要阐述金属盘温度升高的主要原因:________。
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专题04 内能和热量、比热容
考点一 内能及其改变
1.(23-24九上·江苏淮安·期中)如图所示,向瓶内打气,当瓶塞跳起时会看到瓶内出现“白气”,下面叙述合理的是( )
A.打气时,瓶内空气内能减小
B.瓶塞跳起时,瓶内空气内能减小
C.瓶内的“白气”是水蒸气
D.打气时,瓶内空气温度降低
【答案】B
【解析】
AD.打气时,对瓶内空气做功,空气的内能增大、温度升高,故AD不符合题意;
B.瓶塞跳起时,瓶内空气对外做功,自身的内能减小、温度降低,故B符合题意;
C.瓶内的“白气”是水蒸气遇冷液化成的小水滴,故C不符合题意。
故选B。
2.(23-24九上·江苏苏州·期中)气球充入某种气体,松开气嘴,球内气体被气球压出球外,同时气球在空中到处乱窜,在此过程中( )
A.气球的内能在减少 B.气球的动能转化为球内气体的内能
C.气球做的是热运动 D.气体被气球压出后,其分子间距变小
【答案】A
【解析】
A.球内气体被压出的过程中,气球对气体做功,所以其内能减少,故A符合题意;
B.气体被压出时,气球对气体有力的作用,同时气体对气球也有力的作用,所以气球在空中乱窜,气球的动能是气体的内能转化而来的,故B不符合题意;
C.气球所做的运动是肉眼能看到的,不是热运动,而是机械运动,故C不符合题意;
D.气体被压出后,体积变大,所以分子间距变大,故D不符合题意。
故选A
3.(23-24九上·江苏泰州·期中)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.温度越高的物体含有的热量一定越多
C.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
D.热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体
【答案】D
【解析】
(1)物体的内能发生变化,可能表现在物体的温度变化,也可能是状态的变化;
(2)热量是过程量;
(3)改变物体内能的两种方式:做功和热传递;
(4)发生热传递的条件是存在温度差。
A.物体吸收热量,温度不一定升高;例如,晶体熔化过程,物质不断吸收热量,但是温度不变,故A错误;
B.由于热量是一个过程量,所以不能说物体含有多少热量,故B错误;
C.物体的内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故C错误;
D.发生热传递时,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,故D正确。
故选D。
4.(23-24九上·江苏镇江·期中)如图所示,对于图中所描述的物理过程和图线,下列分析中正确的是( )
A.图甲,向下压活塞时,空气的内能增加,是由于发生了热传递
B.图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增加
C.图丙,试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能减少
D.图丁是某一内陆城市与某一沿海城市年气温变化曲线,其中实线表示的是沿海城市的年气温变化曲线
【答案】C
【解析】
A.图甲中,厚玻璃筒内的空气被压缩时,活塞对空气做功,使得筒内空气温度升高,空气的内能增加,故A错误;
B.图乙中,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对活塞做功,水蒸气的内能转化为机械能,空气的内能减少,故B错误;
C.图丙中,试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,水蒸气的内能减少,故C正确;
D.由一年的气温变化曲线得出,实线所示的城市最高、最低气温差比虚线所示的城市的大;水的比热容比沙石大,在吸收或放出相同的热量时,温度变化值比较小,所以实线表示的是内陆城市的年气温变化曲线,虚线表示的是沿海城市的年气温变化曲线,故D错误。
故选C。
5.(23-24九上·江苏泰州·期中)用打气筒给自行车轮胎打气,活塞压缩筒内空气,空气温度升高,这是通过___________方法改变内能。打气筒外壁的下部也会热,这是通过___________方法改变内能。
【答案】 ①.做功 ②.热传递
【解析】
[1]用打气筒给自行车轮胎打气的过程是打气筒对筒内空气做功的过程,对空气做功会导致空气内能增大,温度升高,这是通过做功的方法改变内能。
[2]打气筒内的热量传递给打气筒外壁的底部,所以打气筒外壁会发生温度升高的情况,这是通过热传递的方法改变内能。
6.(23-24九上·江苏徐州·期中)如图所示,铁丝反复弯折后,铁丝弯折处的温度会______(选填“上升”,“下降”或“不变”)内能将______(选填“变大”,“变小”或“不变”),这是通过______的方式改变铁丝内能的。
【答案】 ①.上升 ②.变大 ③做功
【解析】
[1][2][3]铁丝反复弯折后,铁丝克服摩擦力做功,内能增大,铁丝弯折处的温度会上升。改变内能的方式是做功。
7.(23-24九上·江苏连云港·期中)在研究做功与内能改变关系时,在玻璃瓶内装少量的水,用塞子塞紧,并用气筒往瓶内打气当瓶内压强大到一定程度时,你观察到的现象是__________,能量转化是__________转化为__________。
【答案】 ①.塞子会跳起来同时还能观察到瓶口出现白雾 ②.内能 ③.机械能
【解析】[1][2][3]用打气筒往装有少量水的玻璃瓶内打气,瓶内气体压强增大,会将瓶塞冲开;与此同时还能观察到瓶口出现白雾,这是因为瓶内气体对塞子做功,内能减少,温度降低,水蒸气遇冷后液化形成了小水滴,从而形成水雾。在这一过程中的能量转化为内能转化为机械能。
8.(23-24九上·江苏常州·期中)人们常用热水袋取暖,这是用___________的方式改变物体的内能;热水袋里装水是因为水具有较大的___________;用水取暖的过程中,水的内能不断___________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①.热传递 ②.比热容 ③.减小
【解析】
[1]人们用热水袋取暖时,人体从热水袋吸收热量,使得人体内能增大,温度升高,这是通过热传递的方式来改变物体的内能。
[2]因为水相对于其他物质来说,比热容较大,在质量相同、降低温度相同时,水比其他物质放出的热量更多,所以热水袋里要装水。
[3]用水取暖的过程中,人体从热水袋吸收热量,使得人体内能增大,水的内能不断减小,热量从热水袋传递给人体。
考点二 热传递和热量
9.(23-24九上·江苏苏州·期中)寿喜烧将中国的生蛋吃法发扬光大,牛肉被铁板煎熟后直接随无菌生鸡蛋食用,既可使牛肉迅速降温防止烫嘴,又可保存更多营养和嫩滑感。下列说法中正确的是( )
A.煎肉是利用热传递来改变内能,铁板会让牛肉受热更均匀
B.煎肉是利用热传递来改变内能,牛肉吸热是因为其热量较小
C.煎熟的牛肉会烫嘴,说明牛肉的内能大于嘴的内能
D.煎熟的牛肉接触生鸡蛋后,会将温度传递给生鸡蛋
【答案】A
【解析】
A.煎肉时牛肉从铁板中吸收热量,是利用热传递来改变内能,使用铁板,牛肉的受热面积大,所以受热更均匀,故A正确;
B.煎肉是利用热传递来改变内能,牛肉吸热是因为温度比铁板低,二者之间才会发生热传递,故B错误;
C.煎熟的牛肉会烫嘴,说明牛肉的温度高,而不是内能大于嘴的内能,故C错误;
D.煎熟的牛肉接触温度低的生鸡蛋后,会将热量传递给生鸡蛋,传递的不是温度,故D错误。
故选A。
10.(23-24九上·江苏扬州·期中)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.冰熔化成水,温度不变,比热容不变,内能增加
B.两个物体内能相同,它们之间不发生热传递
C.物体温度升高,物体一定吸收了热量
D.内能小的物体可以将热量传递给内能大的物体
【答案】D
【解析】
A.比热容与物质的状态有关,冰熔化成水,温度不变,吸收热量,内能增加,比热容增大,故A错误;
B.内能与物体的质量和温度有关,内能相同的物体,温度不一定相同,而热传递的额条件是两个物体存在温度差,因此两个物体内能相同,它们之间可能发生热传递,故B错误;
C.物体温度升高,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故C错误;
D.发生热传递的条件是两物体之间有温差,内能小的物体温度可能高,内能大的物体温度可能低,所以内能小的物体可以将热量传递给内能大的物体,故D正确。
故选D。
11.(23-24九上·江苏南京·期中)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体的温度越高,含有的热量越多
B.热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体
C.温度高的物体内能大,温度低的物体内能小
D.物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高
【答案】D
【解析】
A.热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故A错误;
B.发生热传递的条件是:有温度差。因此内能是从高温物体转移到低温物体,若内能小的物体温度高,热量也可以从内能小的物体转移到内能大的物体,故B错误;
C.影响内能大小的因素有质量、温度、状态、物质种类,只能说同种物质组成的物体在质量、状态一定时,温度高的物体内能大,温度低的物体内能小,故C错误;
D.晶体在熔化过程中,吸收热量内能增加,但温度不变,故D正确。
故选D。
12.(23-24九上·江苏泰州·期中)将冰块放在泡沫箱中可制成简易“冰箱”,把一瓶饮料放入“冰箱”后,冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示,在两物体温度达到相同之前,下列说法正确的是( )
A.甲是冰块 B.乙吸收热量
C.甲内能增加 D.图像不符合实际,甲、乙温度应同时达到0℃
【答案】B
【解析】
A.冰块和饮料相比,冰块的初始温度低,低于0摄氏度,饮料的初始温度高于0摄氏度,所以甲是饮料,乙是冰块,故A错误;
B.由图像可知,乙随着时间的增加温度升高,所以乙吸收了热量,故B正确;
C.有图像可知,甲随着时间的增加温度降低,因此甲放出热量,内能减少,故C错误;
D.乙是冰块,冰块达到熔点后继续吸热而温度不变,甲乙发生热传递,在理想情况下,甲放出的热量等于乙吸收的热量,最后甲乙温度相同不再发生热传递,不能说明甲乙同时到达末温,它们到达末温的时间受质量、初温等因素影响,故D错误。
故选B。
13.(23-24九上·江苏宿迁·期中)以下说法正确的是( )
A.在相同温度下,1kg的水比1kg的冰含有的热量多
B.物体内能减少,温度一定降低
C.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D.物体温度升高,内能增加,一定是通过从外界吸收热量实现的
【答案】C
【解析】
A.热量是过程量,不能说含有,故A错误;
B.晶体在凝固的过程中,放出热量,内能减小,温度不变,故B错误;
C.热传递的发生条件是存在温度差,热量总是由高温物体传递给低温物体的过程,内能的大小与质量、温度和状态有关,内能小的物体的温度可能高,所以内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体,故C正确;
D.物体温度升高,内能增加,可能是通过从外界吸收热量达到的,也可能是外界物体对它做功达到的,故D错误。
故选C。
14.(23-24九上·江苏南通·期中)关于温度,热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体吸收了热量温度一定升高 B.温度高的物体含有热量多
C.温度相同物体,内能不一定相同 D.物体内能增加,一定从外界吸收了热量
【答案】C
【解析】
A.物体吸收了热量,温度不一定升高,如晶体熔化,吸收热量,温度不变,故A错误;
B.热量是一过程量,描述它的术语是“吸收”和“放出”,不能用含有,故B错误;
C.内能还和物体的质量有关,所以温度相同的物体,内能不一定相同,故C正确;
D.物体内能增加,不一定从外界吸收了热量,还可能外界对物体做了功,故D错误。
故选C。
考点三 比热容
15.(23-24九上·江苏淮安·期中)如图所示,拖拉机的发动机循环冷却系统,用水作为工作物质,是利用水具有( )
A.固定的沸点 B.较大的比热容
C.较好的流动性 D.蒸发制冷特性
【答案】B
【解析】
因为水的比热容较大,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,所以汽车发动机冷却用水作为工作物质。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
16.(23-24九上·江苏徐州·期中)由比热的公式, 判断下列哪种说法是正确的( )
A.物质的比热容跟它的质量成反比
B.物质的比热容跟它的热量成正比
C.物质的比热容跟它的温度变化成反比
D.比热是物质的特性之一,跟热量、质量、温度的变化等因素都无关
【答案】D
【解析】
比热的公式是由热量的计算公式变形而来的;比热容是物质的一种属性,每种物质都有自己的比热容,比热容的大小跟质量的大小、温度的高低、吸收或放出热量的多少均无关,故ABC错误,D正确。
故选D。
17.(23-24九上·江苏苏州·期中)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
【解析】
水的比热容大于砂石和泥土的比热容,白天太阳照射时,海洋升温慢,陆地升温快,陆地的热空气就上升,地面附近海洋的空气来补充,气流就从海洋向陆地,即风从海洋吹向陆地;晚上陆地很快就冷却下来,而海洋则很慢,海洋的温度高,而陆地的温度低,地面气体就从陆地流向海洋,即风从陆地吹向海洋。因此白天,风力发电机翼朝向朝向大海,晚上,风力发电机翼朝向陆地。则图乙是白天,图丙是晚上。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
18.(23-24九上·江苏宿迁·期中)下表是一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是( )
水
铝
煤油、冰
干泥土
沙石
铜
A.质量相等的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多些
B.水比热容是水的比热容的两倍
C.物质的比热容只与物质的种类有关
D.寒冬季节,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水的比热容较大
【答案】A
【解析】
A.已知c铜<c铝,质量相同的铝块和铜块升高相同的温度,根据可知,比热容大的物质,吸收的热量较多,故A正确;
B.比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类和状态有关,1000g水和500g水都是水,其比热容相同,故B错误;
C.物质的比热容与物质的种类、状态有关,故C错误;
D.冰的密度小于水的密度,水在寒冬季节,达到凝固点而结冰,结冰时,质量不变,体积变大,将把水缸胀破,故D错误。
故选A。
19.(23-24九上·江苏镇江·期中)将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后,放到表面平整石蜡上.经过足够长时间后,观察到的现象如图所示.则三块金属的比热容( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
【答案】C
【解析】
金属块丙下方的石蜡熔化快,说明金属块丙放出的热量多,甲、乙、丙的初温、末温都是相等的,温度变化值就是相同的,根据公式Q放=cm(t-t0)可知:甲、乙、丙三个金属块的质量、温度的变化值是相等的,金属块丙放出的热量多,所以金属块丙的比热容比较大.
20.(23-24九上·江苏淮安·期中)某小组在探究“比较两种物质在太阳照射下升温快慢”的活动中,同学们经过讨论,一致认为应控制两种物质的___________和初温相等,确保两种物质的受热面积相同且正对阳光,这样做是为了让两种物质在相同的时间内___________相同,若采用正确的方法进行探究,半小时后,甲物质的温度升高了5℃,乙物质的温度升高了2℃,则比热容较大的物质是___________(甲/乙).
【答案】 ①.质量 ②.吸热 ③.乙
【解析】
(1)根据控制变量法的思想分析解答;
(2)两种物质受热面积相同且正对阳光,这样做是为了让两种物质在相同的时间内吸收相同的热量;
(3)加热相同时间,质量相同两种液体,温度升高少的比热容大.
(1)在此实验中,为了比较两种液体吸热本领的大小,我们可以加热相同的时间,观察升高的温度的不同,来比较它们吸热本领的大小.为了达到实验目的前提条件是:在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的两种液体;
(2)为了让两种物质在相同的时间内吸收相同的热量,应控制两种物质的受热面积相同且正对阳光;
(3)根据Q=cm△t知质量相同的两种液体吸收相同的热量,比热容大的温度升高少,因为乙升高的温度比甲低,故乙的比热容大.
21.(23-24九上·江苏扬州·期中)如图甲所示,小明用相同的酒精灯给质量相等的水和沙子加热,实验数据如表所示。已知水的比热容为,则5min内水吸收的热量__________(选填“”、“”或“”)沙子吸收的热量,测出沙子的比热容是__________。如果采用升高相同温度,比较加热时间的方式,得到的图象应是乙图A、B中的__________。
物质
水
沙子
起始温度
19℃
19℃
同时加热5min后的温度
29℃
61℃
【答案】 ①. ②. ③.A
【解析】
[1]小明用相同的酒精灯给质量相等的水和沙子加热,在相同时间内,水和沙子吸收的热量是相同的,则5min内水吸收的热量沙子吸收的热量。
[2]加热5min,水升高的温度为
Δ
沙子升高的温度为
Δ
在相同时间内,质量相同的水和沙子吸收相同的热量,根据Δ可知,物质的比热容与升高的温度成反比,则故沙子的比热容
故沙子的比热容为 J。
[3]质量相同的水和沙子升高相同的温度,比热容大的,加热时间越长,吸收的热量越多,水的比热容大,则水的加热时间长,故A正确。
22.(23-24九上·江苏徐州·期中)如图是某一内陆城市与某一沿海城市年气温变化曲线。从图像可以看出,在一年中,曲线A所示的城市气温变化较______(选填“大”或“小”),根据水的______比较大的特点,曲线A表示的是______(选填“内陆”或“沿海”)城市的年气温变化曲线。
【答案】 ①.大 ②.比热容 ③.内陆
【解析】
[1][2][3]由一年的气温变化曲线得出,A所示的城市最高、最低气温差比B所示的城市的大;水的比热容比沙石大,在吸收或放出相同的热量时,温度变化值比较小,所以曲线A表示的是内陆城市的年气温变化曲线。
23.(23-24九上·江苏苏州·期中)小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
(1)实验中,石棉网的作用是______;
(2)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是______;
(3)加热,水吸收的热量______(火于/小于/等于)煤油吸收的热量;
(4)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像(如图乙),由图像可知,煤油的比热容是水的______倍。
【答案】 ①.水和煤油受热均匀 ②.控制不同物质的质量相同 ③.等于 ④.0.5
【解析】
(1)[1]实验时,在烧杯下面垫上石棉网,这是为了使水和煤油受热均匀。
(2)[2]本实验需要用到天平测量水和煤油的质量,目的是:控制不同物质的质量相同。
(3)[3]加热10min,时间相同,酒精灯放出的热量相同,所用的装置相同,环境条件也相同,则水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
(4)[4]由于水和煤油初温和质量相同,根据图像可知,加热到98℃时,水需要的时间是煤油需要的时间的2倍,可知水吸收的热量是煤油的2倍,根据可知,煤油的比热容是水的0.5倍。
考点四 热量计算题
24.(23-24九上·江苏苏州·期中)小明用图甲所示的装置测量某种物质的比热容。他取200g的该物质加热,酒精灯平均每分钟消耗0.22g酒精,根据测得的数据绘制了物质温度随时间变化图像,如图乙所示。已知该装置的加热效率为35%,酒精的热值q酒精=3×107J/kg,求:
(1)该过程中酒精灯放出的热量;
(2)该过程中200g物体吸收的热量;
(3)该物质的比热容。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
解:(1)由乙图可知该过程持续20min,所以消耗酒精的质量为
所以该过程中酒精灯放出的热量为
(2)加热效率为35%,则该过程中200g物体吸收的热量为
(3)根据可得该物质的比热容为
答:(1)该过程中酒精灯放出的热量为;
(2)该过程中200g物体吸收的热量为;
(3)该物质的比热容为。
25.(23-24九上·江苏连云港·期中)小明在研究“物质的吸热本领大小”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他绘制出沙子和水的温度随加热时间变化的图像如图所示。(已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),牛奶的比热容为2.5×103J/(kg·℃),不计热量损失),请问:
(1)哪个图是沙子吸热升温的图像?
(2)加热2min时,水吸收了多少热量?
(3)吃早饭时,小明用热水加热质量为250g的袋装牛奶,为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃,小明至少要用60℃的热水多少千克?
【答案】(1)甲图;(2)4.2×104J;(3)0.25kg
【解析】
解:(1)因为沙子和水的质量相等,吸收相同热量时,沙子的比热容比水小,由可知,沙子温度升得多,所以甲图表示沙子吸热升温的过程。
(2)图乙是水吸热升温的过程,由图乙可知,加热2min时,水的温度由20℃升高到70℃,所以水吸收的热量为
(3)牛奶吸收的热量为
牛奶吸收的热量正好等于热水放出的热量,60℃的热水温度刚好降到42℃,因此水放出的热量为
需要热水的质量为
答:(1)甲图表示沙子吸热升温的过程;
(2)加热2min时,水吸收了4.2×104J;
(3)小明至少要用60℃的热水0.25千克。
考点五 探究实验题
26.(23-24九上·江苏淮安·期中)某同学在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中,将水和煤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2min记录一次温度。
(1)如图甲是该同学的实验装置,其中有一处明显错误,请指出错误之处_______;
(2)纠正错误后继续实验,加热过程中,需要用搅棒不断搅动。水和煤油吸热的多少是通过_______长短来反映的,有同学提出用易拉罐替代烧杯效果更好,原因是___________;
(3)如图乙所示,如果把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比,比热容和容器的________属性类似;
A.高度 B.底面积 C.表面积 D.容积
(4)为了使图甲中实验现象更明显,现有水、煤油和蓖麻油三种液体供你选择,你应该选用________________两种液体,原因是:质量相同的不同种类的液体,当吸收相同热量时,比热容大的液体上升的_______越小。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃);煤油的比热容为2.1×103J/(kg·℃);蓖麻油的比热容为1.8×103J/(kg·℃)]。
【答案】 ①.没有控制液体的质量相同 ②.加热时间 ③.易拉罐(导热性好)能使物质吸热更快、更均匀 ④.B ⑤.水和蓖麻油 ⑥.温度
【解析】
(1)[1]要探究不同物质的吸热能力,需要控制液体的质量相同。图甲中液面相平,液体的体积相同,由于液体的密度不相同,所以液体的质量不相同。故图甲中的错误是没有控制液体的质量相同,即水和煤油的质量不同。
(2)[2]物质吸收热量的多少难以观察,采用相同热源加热时,相同时间放出的热量相等,被液体吸收,根据转换法,实验过程中,水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的。
[3]易拉罐与玻璃杯相比导热性好,能使物质吸热更快、更均匀。
(3)[4]相同条件下,比热容越小,升温越快;而相同体积的水倒入不同容器中,容器底面积越小,水面升高的越高。如果把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比,比热容和容器的底面积类似。
故选B。
(4)[5][6]为了使图甲中实验现象更明显,现有水、煤油和蓖麻油三种液体供选择,应该选用水和蓖麻油两种液体。根据知质量相同的不同种类的液体,当吸收相同热量时,比热容大的液体上升的温度越小,由于水的比热容较大,而蓖麻油的比热容最小,质量相同的两种液体,当吸收相同热量时,温度变化差别最大,即实验现象越明显。
27.(23-24九上·江苏常州·期中)小明和小华两位同学分别测量家中色拉油的比热容.
一、小明的测量方法:
①在易拉罐中加入质量为m1=200g色拉油,测量其温度为t0=20℃;
②天平测量酒精灯的质量,当横梁平衡时,右盘内砝码和游码的位置如图甲所示,则酒精灯的质量m2= ______ g;
③按如图乙所示的装置,将器材装配好,给色拉油加热,并不断搅拌;
④当色拉油的温度达到t1=100℃时,停止加热,测得酒精灯的质量为m3=205.2g;
⑤整理器材,并计算色拉油的比热容.
请替小明完成计算过程:
(1)完全燃烧掉的酒精的质量m酒精= ______ g,放出的热量Q酒精= ______ J;(q酒精=3×107J/kg)
(2)色拉油吸收的热量等于酒精燃烧放出的热量,即Q色拉油=Q酒精;
(3)计算出色拉油的比热容为c色拉油= ________ J/(kg·℃).
二、小华的测量方法:
①在两个相同的易拉罐中分别装入200g水和200g色拉油,测得它们的温度均为20℃;
②按如图丙所示的装置,将器材装配好;
③用酒精灯给水加热4min,测得其温度为32℃;
④用同样的方法给色拉油加热4min,测其温度为如图丁所示,则色拉油温度为 ____ ℃;
⑤整理器材,并计算色拉油的比热容.
请替小华完成计算过程:
(1)加热4min,水吸收到的热量是Q水= ________ J;c水=4.2×103J/(kg·℃)
(2)色拉油吸收的热量等于水吸收的热量,即Q色拉油=Q水;
(3)计算出色拉油的比热容为c色拉油= ________ J/(kg·℃);
你认为 _____ (小明/小华)的方法比较科学,另一位同学的方法不科学的依据是 ______ .
【答案】 ①.206.8 ②.1.6 ③.4.8×104 ④.3×103 ⑤.48 ⑥.1.008×104 ⑦.1.8×103 ⑧.小华 ⑨.热量损失太多
【解析】
小明的测量方法:②由图甲可知,酒精灯的质量m2=200g5g1.8g=206.8g;计算过程: ⑴ 据题意,完全燃烧掉的酒精的质量m酒精=206.8g205.2g=1.6g,放出的热量Q酒精=mq酒精=0.0016kg3×107J/kg=4.8×104J, ⑵ 色拉油吸收的热量等于酒精燃烧放出的热量,即Q色拉油=Q酒精;⑶ 由Q=cmt可得,色拉油的比热容为c色拉油==3×103 J/(kg·℃).小华的测量方法:④据图丁所示,则色拉油温度为48℃;计算过程:⑴ 加热4min,水吸收到的热量是Q水=c水m水∆t水=4.2×103J/(kg·℃)0.2kg(32)=1.008×104 J;⑵ 色拉油吸收的热量等于水吸收的热量,即Q色拉油=Q水;⑶ 由Q=cmt可得,色拉油的比热容为c色拉油==1.8×103 J/(kg·℃).小明的测出的色拉油的比热容较大,由于酒精可能不完全燃烧即酒精燃烧放出的热量不可能被色拉油完全吸收,即热量损失太多,导致误差较大,因此小明的测量方法不科学,而小华的测量方法则比较科学.
28.(23-24九上·江苏扬州·期中)现有甲、乙、丙三种初温度相同的液体,其中甲、乙为质量相等的不同液体,乙、丙为质量不等的同种液体。若对这三种液体分别加热,则可根据它们吸收的热量和升高的温度,在温度-热量图像上分别画出对应的三点甲、乙、丙,如图所示,由此图像得出下列结论:①丙的比热比甲的比热大。②丙的比热比甲的比热小。③丙的质量比甲的质量大。④丙的质量比甲的质量小。这些结论中正确的是( )
A.只有①正确 B.只有②正确
C.只有①、④正确 D.只有②、③正确
【答案】D
【解析】
甲、乙质量相等,即
m甲=m乙
乙、丙是同种液体,即
c丙=c乙
甲乙丙三种物质初温相同,设初温为t0,分别画出甲乙丙的大致图线,如图所示
①②从图中可以看出,在吸收热量相同的情况下,乙末温高,根据Q=mc(t-t0)可得:乙的比热容小于甲,则丙的比热容也小于甲,故①错误,②正确;
③④从图中可以看出,在吸收热量相同的情况下,乙末温高,根据Q=mc(t-t0)可得:可知乙的质量小于丙,则甲的质量也小于丙,故③正确,④错误。综上可知D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
29.(23-24九上·江苏无锡·期中)如图甲、乙所示,规格相同的A、B两杯中分别装有150g和200g的牛奶,并用不同加热器同时对其加热,得到A、B两杯中牛奶的温度与加热时间图像丙图。已知加热器的加热效率相同,牛奶的比热容为。则下列说法正确的是( )
A.B杯中牛奶每分钟吸收的热量为1×104J
B.若两杯牛奶都从20℃加热5min,A、B两杯牛奶升高的温度之比为3:4
C.若将AB两杯中的牛奶都从20℃加热至60℃,需要的时间之比是2:3
D.甲、乙图中的加热器每分钟放出的热量之比为3:4
【答案】C
【解析】
A.由图丙的B图线可知,加热3min时,B杯中牛奶升高的温度
由图像还可知,牛奶的温度变化随时间的增加而均匀升高,所以,加热1min时,B杯中的牛奶升高的温度
此时B杯中的牛奶吸收热量
故A错误;
B.若两杯牛奶都从20℃加热5min,A杯中温度升高50℃,B杯中温度升高
A、B两杯牛奶升高温度之比为
故B错误;
C.由丙图可知,若将A杯中的牛奶都从20℃加热至60℃,需要的时间为4min,若将B杯中的牛奶都从20℃加热至60℃,需要的时间为6min,所需时间之比
故C正确;
D.由图丙可知,牛奶的温度从20°C升高到40°C时,A杯的加热时间为2min,此时A杯中的牛奶吸收热量
A
杯中的牛奶每分钟吸收热量为
设两个加热器的效率都为,则甲加热器每分钟放出的热量为
B杯中的牛奶每分钟吸收热量为
乙加热器每分钟放出的热量为
甲、乙图中的加热器每分钟放出的热量之比
故D错误。
故选C。
30.(23-24九上·江苏盐城·期中)甲物体质量为2kg,乙、丙两物体质量都为1kg,三个物体初始温度都是20℃,吸收相同热量后温度如图,以下说法正确的是( )
A.甲的比热容比乙的大
B.乙的比热容与丙的相等
C.若乙、丙都升高相同的温度,乙比丙吸收的热量多
D.若甲、丙都升高相同的温度,丙比甲吸收的热量多
【答案】C
【解析】
A.由题意可知,甲物体质量为2kg,乙物体质量为1kg,吸收相同热量,即,它们的温度变化量分别为
根据比热容的公式可知
代入数据,可得
最后解得,甲的比热容大小,等于乙的比热容大小,故A错误;
B.根据A解析,同理可得
代入数据,可得
最后解得,乙的比热容与丙的不相等,故B错误;
C.若乙、丙都升高相同的温度,即,乙、丙的质量都相等,都为1kg,根据比热容公式可知
而由B解析可知,,代入上式可得,乙比丙吸收的热量多,故C正确;
D.根据C解析,同理可得
再由AB解析可知
结合上面两式,可得,甲比丙吸收的热量多,故D错误。
故选C。
31.(23-24九上·江苏苏州·期中)小明用如图1所示装置,观察水蒸气的液化现象。烧瓶中的水加热至沸腾后,将一个初温为16℃的金属盘斜放在烧瓶上方,经过一段时间,金属盘下表面出现大量的小水滴,测得金属盘的温度为55℃。小明据此得出“水蒸气液化的过程会放热”的结论。
(1)小华认为,图1所示实验中,金属盘温度升高,不一定是水蒸气液化放热造成的,还可能是水蒸气液化形成的温度较高的小水滴向金属盘传递热量导致的;
(2)小明和小华经过反复讨论,选择如图2所示的装置,设计并进行了如下实验(K、K1、K2表示止水夹):
①安装器材时,调节铁圈的高度,确保用酒精灯________(选填“外焰”或“内焰”)加热;
②在A量筒、B量筒中均装入体积V0=30mL,初温t0=16℃的水;
③打开K,关闭K1、K2,用酒精灯加热一段时间后,瓶内的水开始沸腾,最左侧细导管口有“白气”不断喷出,说明此时瓶内气压略有________(选填“增大”或“减小”);
④打开K1,关闭K、K2,瓶内的高温水蒸气通过细导管进入A量筒的水中。一段时间后,当A量筒中水的体积时,停止通入水蒸气,测得此时水温;
⑤打开K2,关闭________,瓶内的沸水会通过细导管迅速进入B量筒的水中,当B量筒中水的体积VB=________mL时,关闭K2,同时打开K,测得此时水温;
⑥根据,可得出水蒸气液化的过程会放热的结论。
(3)小明与小华计算出了量筒中水的质量,并根据如图3的科普知识,对实验过程中A量筒内热量转移情况作出了如图4所示的分析。(,)
小明和小华又从资料中查到:在标准大气压下,质量为1kg、温度为100℃的水蒸气完全液化为100℃的水,会放出2.26×106J的热量。结合以上信息,他们进行了如下的定量分析。
①10g、100℃的水蒸气,完全液化为100℃的水,此过程中,放出热量Q放1为________J;
②10g水,温度由100℃降低至92℃,此过程中,放出热量Q放2为________J;
③30g水,温度从16℃升高至92℃,此过程中,吸收热量Q吸为9.576×103J。
(4)综合本实验过程和具体数据,小明和小华对液化现象有了更深地认识,也明确了图1中导致金属盘温度升高的主要原因。请你结合数据,简要阐述金属盘温度升高的主要原因:________。
【答案】 ①.外焰 ②.增大 ③.K、K1 ④.40 ⑤.2.26×104 ⑥.336 ⑦.见解析
【解析】
(2)①[1]根据酒精灯的特点可知,酒精灯的外焰温度最高,所以,安装器材时,调节铁圈的高度,确保用酒精灯外焰加热。
③[2]根据题意可知,有“白气”不断喷出,说明此时有水蒸气液化放热形成小水珠,所以,瓶内气压略有增大。
⑤[3]根据实验装置和开关情况可知,打开K2,关闭K、K1,由于烧瓶内气压较大,瓶内的沸水会通过细导管迅速进入B量筒的水中。
[4]根据控制变量法可知,要控制B量筒中水的体积相同,即B量筒中水的体积
VB=40mL
(3)①[5]根据题意可知,在标准大气压下,质量为1kg、温度为100℃的水蒸气完全液化为100℃的水,会放出2.26×106J的热量,所以,10g,即0.01kg、100℃的水蒸气,完全液化为100℃的水,此过程中,放出热量Q放1为
②[6]10g水,温度由100℃降低至92℃,此过程中,放出热量是
(4)[7]综合本实验过程和具体数据,因为Q放1远大于Q放₂,所以,A量筒中水温升高的主要原因是水蒸气液化放热。同理,金属盘温度升高主要是水蒸气液化导致的。
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