内容正文:
12.3 物质的比热容
目录
1
一、不同物质的吸热本领 1
二、比热容的概念、单位和物理意义 4
三、生活中的比热容问题 5
四、 冷热混合时的温度变化和热交换 10
16
24
一、不同物质的吸热本领
1.某小组在探究萘熔化过程温度的变化规律时,每隔1min记录一次温度,得到如图所示的温度随时间变化的图象。分析图象可知:
(1)萘的熔点为 ℃,从萘开始熔化到所有萘完全熔化大约持续了 (填“10”“15”“25”或“35”)min;
(2)萘在AB段和CD段升温较慢的是 段,可能是因为固态萘的比热容 液态萘的比热容。
【答案】(1) 80 15
(2) CD 小于
【解析】(1)[1][2]由图可知,BC段是萘的熔化过程,熔化的温度是80℃,萘的熔点为80℃,第10min到第25min是萘的熔化过程,从萘开始熔化到所有萘完全熔化大约持续了25min-10min=15min
(2)[1][2]由图可知,AB段的时间是10min,升高的温度是80℃-50℃=30℃
CD段的时间是10min,升高的温度是100℃-80℃=20℃
所以CD段升温较慢,两段加热时间相同,即吸收的热量相同,质量相同,液态萘的比热容的比热容较大,由Q=cmΔt可知,CD段升温较慢。
2.如图所示,用完全相同的装置加热液体。已知燃料的质量、烧杯内的液体质量、加热方式均相同。不计热损失,将燃料点燃直至燃尽,三个烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如丁所示,则下列说法正确的是( )
A.仅用乙、丙两图可以比较不同燃料的热值
B.甲、丙装置中的液体在0-t内吸收的热量之比为2∶1
C.a、b两种液体的比热容之比为
D.燃料1和燃料2的热值之比为
【答案】C
【解析】A.比较不同燃料的热值,需要控制被加热的液体种类相同,燃料种类不同。乙、丙两图中燃料种类不相同,液体种类也不同,所以不能比较不同燃料的热值,故A错误;
B.因为加热装置相同,相同时间内放出的热量相同,甲、丙装置中的液体在 内加热时间相同,所以吸收的热量相同,吸收的热量之比为 1∶1,故B错误;
C.根据,在质量和吸收热量相同的情况下,比热容与温度变化量成反比。甲、丙中液体质量相同,加热相同时间吸收热量相同,甲中液体升高的温度是丙中液体升高温度的 2 倍,所以a、b两种液体的比热容之比为 1∶2,故C正确;
D.由图丁可知,燃料燃烧完时,燃料1燃烧了tmin,燃料2燃烧了2tmin,且甲图中液体温度变化量为,乙图中液体温度变化量为,实验中忽略热量的散失,且两杯液体的质量、比热容均相同,则由公式可得,二者放出的热量之比
燃料的质量相同,由公式可得,燃料1与燃料2的热值之比
则
故D错误。
故选C。
3.比较水和食用油的吸热能力有两种方法:在质量相同的情况下,一种是加热相同的时间,比较 ;另一种是升高相同的温度,比较 。
【答案】 升高的温度 加热的时间
【解析】[1][2]比较水和食用油的吸热能力采用转换法,有两种方法:在质量相同的情况下,一种是加热相同的时间,比较升高的温度,升高温度多,吸热能力弱;另一种是升高相同的温度,比较加热的时间,加热时间长,吸热能力强。
【点睛】
4.使用相同的加热装置探究水和砂石的吸热情况的实验中,对于水和砂石吸收热量的表示方法,下列说法正确的是( )
A.以加热时间长短代表吸热多少 B.以物质质量大小代表吸热多少
C.以温度改变量的多少代表吸热多少 D.以温度高低代表吸热多少
【答案】A
【解析】使用相同加热装置,以加热时间的长短代表水和砂石吸热的多少。 故选A。
5.如图所示是加热两种不同物质时得到的温度随时间变化的图像。若a和b质量不等,热源和加热方法也不同,能否比较他们吸热升温的快慢: ;若a和b质量相等,热源和加热方法也完全相同,可知a和b两种物质吸热本领较强的是: ,你判断的依据是
【答案】 否 b 在质量和吸收的热量相同时,b升温少
【解析】[1]若a和b质量不等,热源和加热方法不同,不能确定相同时间吸收的热量是否相同,无法控制变量,不通用比较吸热升温的快慢。
[2][3]相同质量的a、b液体,被加热相同的时间,由于热源相同,相同时间吸收相同的热量,由图像可知,在质量和吸收的热量相同时,b升温少,说明b液体的吸热本领强。
6.小明探究冰熔化特点的实验装置如图甲;
(1)实验中,宜选用 (碎冰块/体积较大的冰块);
(2)实验中某时刻温度计示数如图乙,该物质此时的温度为 ℃;
(3)冰在加热过程中温度随时间变化的图像如图丙,冰的熔化过程经历的时间为 min,图中AB过程中冰的内能 ;
(4)图丙中AB段和CD段的倾斜程度不同,其主要原因是 。
【答案】(1)碎冰块
(2)-2
(3) 4 变大
(4)固态和液体比热容不同
【解析】(1)实验中,宜选用碎冰块,受热更均匀,更能够得到冰熔化时温度变化规律。
(2)某时刻温度计示数如图乙,从0℃往下读,分度值为1℃,该物质此时的温度为-2℃。
(3)[1]从丙图可知,冰从第2min开始熔化,第6min结束熔化,熔化时间为4min。
[2]图中AB过程中,不断吸收热量,冰的内能变大。
(4)图丙中AB段是冰和CD段是水,AB段和CD段的倾斜程度不同,其主要原因是比热容不同,吸收能力不同,水的比热容比冰大,水的吸收热量的能力比较强。
二、比热容的概念、单位和物理意义
7.下列现象中,物质的比热容会发生变化的是( )
A.玻璃杯被摔成碎片 B.水凝固成冰
C.铁块被加工成锄头 D.的水变成的水
【答案】B
【解析】比热容是物质的一种属性,与物体的状态、种类有关,与质量、形状、温度等无关,玻璃杯被摔成碎片、把铁块加工成锄头、15℃的水变成45℃的水,这些情况物质的比热容均不发生变化。水凝固成冰,物质的状态发生了变化,比热容发生改变。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8.若质量为2kg的某种物质的温度从升高到,吸收的热量是,则该物质的比热容为 ,如果该物质再吸收的热量(状态不发生改变),则该物质的比热容将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 不变
【解析】[1]根据比热容的定义可知,该物质的比热容
[2]比热容是物质的一种性质,它的大小与物质的种类有关,与物质吸热的多少无关,故该物质继续吸收热量后,其比热容不变。
9.关于物质的比热容,下列说法正确的是( )
A.比热容是物质的性质之一,它反映的是物质吸热或放热本领的大小
B.物体的比热容跟物体的质量大小有关
C.温度高的物体比温度低的物体的比热容大
D.比热容跟物体吸收的热量有关,物体吸收的热量越多,比热容越大
【答案】A
【解析】A.由比热容的定义可知,比热容反映了物质吸热或放热本领的大小,故A正确;
BCD.比热容是物质的一种特性,同一种物质,状态不变时,其比热容与温度高低、温度升高或降低的多少、质量的大小、吸收或放出热量的多少都无关,故BCD错误。
故选A。
【点睛】
10.下列情况中,比热容会发生变化的是( )
A.一杯水温度从升高到 B.把铁圆柱拉成细铁丝
C.砖块的体积减小一半 D.冰熔化成水
【答案】D
【解析】比热容是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,与物质的温度、质量、位置、形状等没有关系,故ABC错误,D正确。
故选D。
11.质量相同的两个金属块,吸收相同的热量,升高的温度不同,则( )
A.升高温度较多的金属块的比热容一定较大
B.温度高的金属块的比热容一定较大
C.升高温度较多的金属块的比热容一定较小
D.温度高的金属块的比热容一定较小
【答案】C
【解析】根据Q=cmΔt知,相同质量的不同物质,吸收相同的热量,温度升高少的比热容大,温度升高多比热容小,所以升高温度较大的金属块,其比热容一定小,升高温度较小的金属块比热容一定大;故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【点睛】
12.初温为30℃、质量为2kg的水温度升高到50℃时,需要吸收的热量为 J。现在将2kg的水倒掉一半,剩下的水的比热容 (选填“变大”“变小”或“不变”)。﹝已知水的比热容为]
【答案】 1.68×105 不变
【解析】[1]水吸收的热量为
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(50℃﹣30℃)=1.68×105J
[2]因为比热容是物质的一种特性,只与这种物质存在的状态有关,所以,现在将2kg的水倒掉一半,剩下的水的比热容不变。
三、生活中的比热容问题
13.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能力,应选择 (选填“甲、乙、丙”)两图进行对比实验;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。
(2)在组装实验器材的过程中, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;加热时液体温度升高,这是通过 方式来增大液体内能的。
(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像如图丁,分析可知100g煤油对应的图像是 (选填“b”或“c”)。(已知)
【答案】(1) 甲、丙 加热时间的长短
(2) 需要 热传递
(3)c
【解析】(1)[1]探究不同物质的吸热能力,需要控制物质的质量相同、加热条件相同,改变物质的种类,所以应选择甲、丙两图进行对比实验。
[2]因为使用相同的酒精灯加热,相同时间内放出的热量相同,那么液体吸收的热量就相同,所以此实验通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少。
(2)[1]在组装实验器材时,需要根据酒精灯外焰的高度来固定铁圈等器材的位置,所以需要点燃酒精灯。
[2]加热时液体温度升高,这是通过热传递的方式来增大液体内能的,热传递是由于温度差引起的热能传递现象。
(3)根据,质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容小的物质温度升高得快。已知c水>c煤油,100g水和100g煤油质量相同,加热相同时间(吸收相同热量)时,煤油的比热容小,温度升高得快。由图丁可知,c图像温度升高得比b快,所以100g煤油对应的图像是c。
14.如图所示的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B所表示的城市气温变化较 (选填“大”或“小”),根据水的比热容比砂石的比热容 (选填“大”或“小”)的特点可知,曲线B表示的是 (选填“内陆”或“沿海”)城市的年气温变化曲线。
【答案】 大 大 内陆
【解析】[1][2][3]由题图可知,B所表示的城市最高、最低气温差比A所表示的城市的大;由于沿海城市水较多,水的比热容比砂石大,在相同条件下,吸收或放出相同的热量时,水的温度变化值比较小,所以曲线A表示的是沿海城市的年气温变化曲线,曲线B表示的是内陆城市的年气温变化曲线。
15.按要求完成下列两个实验。
(1)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,小开同学进行了如下操作:首先调节烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心大致在 ,使像能成在光屏中央。接着小开调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图甲所示,发现光屏上得到一个倒立、 的清晰实像,这与生活中 的成像原理相同。
(2)如图乙所示是“探究冰熔化时温度变化规律”的实验装置,图丙是实验中某时刻温度计的示数,为 。图丁是根据实验数据画出的图像,第10分钟时,试管里的物质处于 态。从图丁上可以看出,比升温快,这是由于冰的比热容比水的比热容 。
【答案】(1) 同一高度 缩小 照相机
(2) -8 固液共存 小
【解析】(1)[1]做实验时,首先调节烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心大致在同一高度,使像能成在光屏中央。
[2][3]由图甲可知,物距大于像距,光屏上得到一个倒立缩小的清晰实像,这与生活中照相机的成像原理相同。
(2)[1]1]由丙图可知,该温度计的分度值为1℃,,液面在0℃以下8个格处,实验此时冰的温度为-8℃。
[2]由丁图可知,BC段为冰的熔化过程,其在熔化过程中吸收热量,但温度保持不变。在第15min时,熔化完毕为液态,故第10分钟时,试管里的物质处于固液共存态。
[3]0~5min冰升高10℃,15~25min水升高10℃,质量不变,升高相同的温度,水加热时间长,吸收的热量多,据可知,水比冰的比热容大。
16.正常人体中水分约占体重的60%~70%,水有助于调节体温,原因之一是其( )
A.热值较大 B.比热容较大 C.密度较大 D.导热性较好
【答案】B
【解析】A.只有燃料才有热值,水不是燃料,没有热值,故A错误;
B.水的比热容较大,则相同质量的水和其它物质,升高或降低相同温度时,水吸收或释放的热量多,能有效调节体温变化,故B正确;
C.水的密度较大与调节体温无直接关联,故C错误;
D.水的导热性较差,属于热的不良导体,故D错误。
故选B。
17.烈日炎炎,沙子滚烫,海水却是凉的。小文决定探究出该现象的本质原因。
(1)排除干扰:根据烧水多少以及烧开或者烧成温水的经验,可确定同种物质,吸收热量的多少与 和 有关;
(2)确定课题:“不同的物质,其他条件相同,那么吸热是否相同呢?”小文用规格相同的白炽灯模拟太阳,对质量相同的水和沙子加热(如图甲所示),箱子规格一致。记录的证据绘制表格(如图乙所示),都升高10℃,依据 ,可判断水比沙子吸收的热量 ,基于物质关于“热”的角度,有这样的特性,科学家把这个特性抽象概括为比热容;
(3)解释交流:两箱子开口,用透明细管AB连通,点燃一支香放在细管中(如图丙所示),白炽灯工作一段时间后,烟将会从B管口冒出,本质原因是水比沙子的比热容 。这个实验模拟的是 (填选项前字母:A.海陆风;B.陆海风)。
【答案】(1) 质量大小 升高的温度
(2) 水的加热时间比沙子长 多
(3) 大 A
【解析】(1)[1][2]烧开一壶水比烧开半壶水吸收的热量多,把一壶水烧开比烧成温水吸收的热量多,说明物质吸收热量的多少与质量大小和升高的温度有关。
(2)[1][2]用规格相同的白炽灯对质量相同的水和沙子加热,相同时间白炽灯放出的热量相同。由图乙可知,都升高10℃,水的加热时间比沙子长,可判断水比沙子吸收的热量多,这里应用了转换法。
(3)[1][2]白炽灯工作一段时间后,水和沙子吸收相同的热量,由于水比沙子的比热容大,水的温度比沙子低,沙子上方空气温度较高,密度较小,热空气上升,气压减小,水面上方的空气流向沙子这方补充,所以烟将会从B管口冒出,这个实验模拟的是海陆风。
18.某项目式学习小组探究海陆风的成因。
【任务一】探究沙子和水的吸热能力
(1)设计如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力。在完全相同两箱子中装入 和 相同的水和沙子,用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热,是为了保证相同时间内水和沙子 相同;
(2)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示,可知在相同时间内,沙子升高的温度比水升高的温度 ,说明 的吸热能力强。
【任务二】实验模拟海陆风的形成
(3)取下两箱子的封口盖,在两个箱子的侧面分别开一小孔,用一个两端开口的透明细管AB将其连接,点燃一支香放在细管中部(图丙),通过白烟的流向模拟日晒下海边的风向,阅读信息窗中的知识并分析判断:相同条件下,加热一段时间后,烟将会从AB管的 端管口冒出。依据实验和理论分析,可推断夜间风是 。(A.从大海吹向陆地;B.从陆地吹向大海)
【答案】(1) 质量 初温 吸收的热量
(2) 高 水
(3) B B
【解析】(1)[1][2][3]根据比较不同物质吸热能力方法,要控制不同物质的质量相同,在完全相同两箱子中装入质量相等且初温相同的水和沙子,由转换法,用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热,是为了保证相同时间内水和沙子吸热相同。
(2)[1][2]根据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像,可以观察到在相同时间内,沙子升高的温度比水升高的温度高。这说明水在吸收相同热量时,温度升高的较慢,即水的吸热能力强。
(3)[1]在实验模拟海陆风的形成时,通过点燃一支香放在连接两个箱子的透明细管中,观察白烟的流向来模拟日晒下海边的风向。由于水的比热容大,相同条件下,水吸热升温慢,沙子吸热升温快。因此,加热一段时间后,沙子(模拟陆地)的温度会高于水(模拟海洋)的温度。根据信息窗中的知识,空气因受热体积膨胀,密度变小而上升,冷空气会从四面八方流过来。所以,烟将会从管的B(连接沙子的管子,代表热空气上升的地方)管口冒出。
[2]夜间,海洋和陆地的温度会发生变化。由于水的比热容大,放热降温慢,而沙子的比热容小,放热降温快。因此,夜间海洋的温度会高于陆地的温度。根据信息窗中的知识,此时海洋上的空气会受热上升,形成低压区,而陆地上的空气会流向海洋,形成海风,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
四、 冷热混合时的温度变化和热交换
19.为了比较水和食用油的吸热能力,小新同学做了如图甲所示的实验。
(1)实验前应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装实验器材,实验中取 (选填“质量”或“体积”)相同的水和食用油,用升高的温度来反映两种物质的吸热能力;
(2)小新将记录的实验数据绘制成如图乙所示的温度-时间图像,已知水的比热容是,根据图像可计算出食用油的比热容为 ;
(3)小林同学受到小新实验的启发,设计了如下实验来比较铜和铝的比热容大小:
①小林先将质量相等的铜块和铝块放入沸水中加热足够长时间,如图丙所示(加热装置未画出);
②再将铜块和铝块分别放入盛有质量相等、温度相同的水的A、B两容器中,并将容器用隔热材料密封,如图丁所示;
③经过足够长的时间后,同时测量A、B两容器中水的温度,记录数据分别为和;
④分析比较铜块和铝块吸收的热量和其他相关的物理量,可以判断出 (选填“铜”或“铝”)的比热容大。
【答案】(1) 自下而上 质量
(2)2.1×103
(3)铝
【解析】(1)[1]组装实验器材时,为了用酒精灯外焰加热且使温度计玻璃泡正确放置,应按照自下而上顺序。
[2]实验中应取质量相同的水和食用油,通过吸收相同热量,用升高的温度来反映两种物质吸热能力。
(2)由图乙,质量相同的水和食用油,升高相同温度(均从升高到),水加热时间6min,食用油加热时间3min。
水和食用油加热时间比
加热时间的长短反映物质吸收热量的多少,则吸收热量之比
水和食用油质量相同、升高温度相同,由,
则
则
(3)根据可知,铜块和铝块质量相等时,要比较铜和铝的比热容,只需要比较二者吸收或放出热量与对应温度变化量的比值即可。由步骤①可知,铜块和铝块加热后的末温与沸水温度相同,由于沸水的温度高于图丁中水的温度,由步骤②可知,铜块和铝块放入隔热材料密封的A、B两容器的水中后,铜块和铝块放出热量对水加热,最终铜块和铝块分别与容器中水的温度相同,A、B容器用隔热材料密封,忽略热损失,铜块和铝块放出的热量与水吸收的热量相等;由步骤③可知,实验最终记录了A、B两容器中水的末温,为了方便比较水吸收的热量,A、B两容器中水的质量和初温相等;故比较A、B两容器中水吸收的热量即可得出铜块和铝块放出热量的大小关系,进而可以判断出铜和铝的比热容的大小关系。A、B两容器中水吸收的热量,
则
铜块和铝块放出的热量分别为
忽略热损失,,
故
则
因为,
则
所以铝的比热容比铜大。
20.如图甲,在绝热的容器(容器内部不与容器外部发生热传递)中装有20°C的水A,其质量为mA;把一瓶90°C、质量为mB的水B放入绝热容器后,利用温度传感器测量它们的温度变化,得到图乙中的曲线。水B从90℃下降到80℃需要1min,放出的热量为Q1,从80℃下降到70℃需要3.8min,放出的热量为Q2。忽略瓶子吸收(或放出)的热量,下列说法正确的是( )
A.
B.水B的内能传递给了水A使其温度上升
C.若最终水A和水B的温度都是70℃,则
D.从0到3min的时间内,水A吸收的热量为QA,水B放出的热量为QB,则
【答案】C
【解析】A.水从90℃下降到80℃放出的热量
水从80℃下降到70℃放出的热量
所以,故A错误;
B.水B的温度高,放出热量,水A的温度低,吸收热量,水B的热量传递给了水A,水A吸收热量使得水A内能增加,温度升高,故B错误;
C.热水B和冷水A,经过热传递后,最终温度都为70℃,此时,即
化简的
故C正确;
D.绝热的容器,热传递过程中没有热量损失,所以A吸收的热量等于B放出的热量,故,故D错误。
故选C。
21.由于天气渐凉,妈妈要用热水给小明加热250g的瓶装牛奶,如图所示,要使这瓶牛奶的温度由10℃最终升高到50℃,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),牛奶的比热容为2.1×103J/(kg•℃),不计热量损失,则:
(1)牛奶需要吸收多少热量?
(2)若用热水加热牛奶的效率是50%,热水放出了多少热量?
(3)利用(2)的数据,妈妈至少需要用60℃的热水多少千克?
【答案】(1)2.1×104J
(2) 4.2×104J
(3)1kg
【解析】(1)根据计算牛奶吸收的热量为
(2)根据计算水的放热
(3)根据计算需要60℃热水的质量
22.小明利用图1所示实验装置“探究不同物质吸热升温的现象”,其操作如下:
(1)在两个相同的烧杯中分别装入 相等的甲、乙两种不同物质;
(2)用相同的酒精灯加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度,根据实验数据绘制成温度与时间关系的图像(如图2所示):完成该实验,除天平和温度计外,还需要一个测量工具是 ;
(3)分析图2可知,两温度计示数都升高到40℃时,甲增加的内能 (选填“>”、“=”或“<”)乙增加的内能;
(4)由图2可知: ;
(5)另一组的小红取质量不等的甲乙两种物质做实验,画出的图线平行,则两种物质的质量 (=/>/<)。
(6)使质量相等,初温相等的铜块和铁块放出相等的热量后互相接触(),则( )
A.能量从铜块传到铁块
B.能量从铁块传到铜块
C.温度从铜块传到铁块
D.它们之间不一定会发生热传递
【答案】(1)质量
(2)秒表
(3)>
(4)1∶2
(5)>
(6)B
【解析】(1)由比较不同物质吸热能力的方法可知,在两个相同的烧杯中分别装入质量相等的甲、乙两种不同物质。
(2)由题意可知,实验中需要测量温度和时间,因此还需要一个测量时间的工具秒表。
(3)分析图2可知,两温度计示数都升高到40°C时,甲加热时间长,则甲吸收的热量多,故甲增加的内能大于乙增加的内能。
(4)由图2可知,质量相同的甲、乙物质,被加热16min后,吸收相同的热量,甲温度升高
乙温度升高
由得
则
(5)取质量不等的甲乙两种物质做实验,画出的图线平行,说明甲、乙两物质加热相同时间时,温度变化量相同,由可得
由上一题可知,所以。
(6)质量相等,初温相等的铜块和铁块放出相等的热量,则由可得
因为,所以,因为初温相等,所以放出相等热量后铁的温度大于铜的温度,故能量从铁块传到铜块。
故选B。
23.把一杯牛奶放在热水中加热,经过一段较长时间,它们的温度随时间变化的图像如图所示。
(1)水和牛奶发生热传递是因为它们 不同。图像中,表示水温度变化的是 (选填“甲”或“乙”),在第时,牛奶 (选填“能”或“不能”)继续吸收水的热量;
(2)若牛奶和热水的质量相等,且忽略热量的散失,牛奶的比热容为 。()
【答案】(1) 温度 甲 不能
(2)
【解析】(1)[1]发生热传递的条件是存在温度差;水和牛奶发生热传递是因为它们温度不同。
[2][3]在热传递的过程中,高温物体放出热量、温度降低,低温物体吸收热量、温度升高,直到二者温度相等,热传递停止。因为是用水来加热牛奶,牛奶吸收水的热量,水的温度下降,牛奶的温度上升,故甲图线是表示水温度随时间变化的曲线;热传递的条件是有温度差,最后热平衡时两者的温度相同,在第7min时,水和牛奶最后温度相同,所以在第7min时,牛奶不能继续吸热。
(2)由图可知,在水和牛奶温度相同时,水的温度下降了
牛奶的温度上升了
二者温度变化量之比
若牛奶和热水的质量相等,且忽略热量的散失,则牛奶吸收的热量等于水放出的热量,由可知
故
24.把加热到的某铁块投入克的水中,稳定后混合温度为;把加热到的该铁块投入克的水中,稳定后混合温度为;如果把同样加热到的该铁块投入克的水中,则稳定后混合温度为(不计热量损失)( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据题意,把加热到的某铁块投入克的水中,稳定后混合温度为,根据热平衡方程可得
①
把加热到的该铁块投入克的水中,稳定后混合温度为,同理可得
②
解①②可得
③
设稳定后混合温度为,把同样加热到的该铁块投入克的水中,则有
④
解③④可得。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
一、单选题
1.同学们通过地理课的学习知道,温带海洋性气候大多分布在沿海地区,而温带大陆性气候大多分布在内陆地区。如图所示,为两气候地区的全年温度变化曲线,从物理的角度分析,下列说法正确的是( )
A.A气温变化小是因为海水的比热容大 B.A气温变化小是因为沙石吸收热量少
C.B气温变化大是因为砂石的比热容大 D.B气温变化大是因为海水吸收热量多
【答案】A
【解析】BD.沙石和海水都是吸收太阳辐射的热量,时间相同,吸收的热量相同,故B错误,D错误;
AC.由可知,A气温变化小是因为海水的比热容大,B气温变化大是因为砂石的比热容小,故A正确,C错误。
故选A。
2.小明对我国一些科技成就进行了梳理,在相关内容分析中正确的是( )
A.“玉兔号”月球车——车轮宽大可减小对月球表面的压力
B.“奋斗者”号载人潜水器——它在马里亚海沟下潜过程中受到的液体压强变大
C.国产大飞机C919——机翼获得升力利用了流体在流速小的地方压强小
D.长征二号F遥十九运载火箭——发射台下方有一水池,利用水的比热容小吸收热量
【答案】B
【解析】A.车轮宽大主要是为了增加与地面的接触面积,从而减小压强,故A错误;
B.根据液体压强公式,随着下潜深度的增加,液体压强会变大,因此,“奋斗者”号在下潜过程中受到的液体压强确实会变大,故B正确;
C.根据伯努利原理,流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,飞机机翼的形状设计使得上方空气流速大、下方空气流速小,从而形成向上的压力差,产生升力,故C错误;
D.水的比热容大,意味着它能够吸收更多的热量而温度变化不大,因此,发射台下方用水池是为了利用水的比热容大来吸收火箭发射时产生的大量热量,故D错误。
故选B。
3.如图为国家级非物质文化遗产——“打铁花”,其原理是工匠们首先在熔炉里把罐子里的生铁化成汁,随后通过特定工具击打铁水,使其形成绚烂的铁花火雨,腾空而起,像天女散花似的漫天飞舞,最终这些铁花飞雨在夜空中逐渐冷却并落地。关于这一过程描述不正确的是( )
A.生铁化成铁水是熔化现象,需要吸收热量
B.铁水与空气接触,温度降低,是通过热传递的方式改变铁水的内能
C.飞出的铁水迅速降温,是因为铁的比热容较大
D.铁水冷却落地是凝固现象,需要放出热量
【答案】C
【解析】A.固态的生铁化成液态的铁水是熔化现象,需要吸收热量,故A正确,不符合题意;
B.铁水与空气接触,温度降低,铁水将热量传给空气,是通过热传递的方式改变铁水的内能,故B正确,不符合题意;
C.飞出的铁水迅速降温,由可知,是因为铁的比热容较小,故C不正确,符合题意;
D.液态的铁水冷却成固态的铁落地是凝固现象,需要放出热量,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.小雪同学在厨房帮妈妈做饭时观察到了一些现象,用所学物理知识进行了解释,其中解释正确的是( )
A.砂锅和铁锅相比,砂锅的导热性好
B.用刀切冻肉前先磨刀,是为了增大压力
C.抽油烟机是利用流体压强与流速的关系来排烟的
D.鸡蛋磕在桌面上蛋壳破裂,是因为桌面对鸡蛋的力大于鸡蛋对桌面的力
【答案】C
【解析】A.砂锅是由陶土或砂岩制成的,其导热性较差,而铁锅的导热性较好,砂锅的比热容较大,升温较慢,适合慢炖,但导热性不如铁锅,因此,砂锅的导热性并不好,故A错误;
B.磨刀是为了减小刀刃与冻肉的接触面积,从而在压力一定的情况下增大压强,使切肉更容易。增大压力并不是磨刀的目的,而是通过减小受力面积来实现的,故B错误;
C.抽油烟机通过转动的扇叶使气体流速加快,根据流体压强与流速的关系(流速越大,压强越小),在周围大气压的作用下,油烟被压向扇口并排出,故C正确;
D.桌面对鸡蛋的力与鸡蛋对桌面的力是作用力与反作用力,大小相等、方向相反。因此,桌面对鸡蛋的力并不大于鸡蛋对桌面的力,而是相等的,故D错误。
故选C。
5.探究小组用如图甲所示数字化实验设备探究水和食用油的吸热本领,装置中的两个试管分别装有100g水和100g食用油。根据实验数据绘制温度随加热时间变化的图像,如图乙。则不正确的是( )
A.A是水
B.比热容
C.B的比热容
D.加热3min,A吸收热量
【答案】B
【解析】A.由实验数据可知,A、B两种物质在相同时间内吸收相同的热量,但温度变化不同。A的温度变化较慢,说明其吸热能力较强;B的温度变化较快,说明其吸热能力较弱。水的比热容较大,吸热能力较强,在相同加热条件下温度升高较慢,因此A是水,故A正确,不符合题意;
BC.根据比热容公式 Q=cmΔt,在质量相同、吸收热量相同的条件下,由可知,比热容与温度变化成反比。A(水)6min从20℃升高到40℃,B(食用油)6min从20℃升高到60℃,说明B的温度变化是A的2倍,因此A与B的比热容关系应为2∶1(B的比热容为A的一半,为
故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.加热3min时,A的温度从20℃升高到30℃(因A每3min升高10℃),吸收的热量为,故D正确,不符合题意。
故选B。
二、填空题
6.城市人工湖不只是靓丽的风景线,而且还能调节周边气温,这是利用水的 大的特性,若某湖水的总质量为2.0×107kg,当湖水温度平均每升高1℃所吸收的热量为 J。c水=4.2×103J/(kg·℃)
【答案】 比热容 8.4×1010
【解析】[1]由得,调节气温的原理基于水的比热容大,在相同质量下吸收或放出相同热量时温度变化小。
[2]当湖水温度平均每升高1℃所吸收的热量为Q=cm∆t=4.2×103J/(kg·℃)×2.0×107kg×1℃=8.4×1010J
7.在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中,自下而上安装了如图甲所示的装置,温度计所显示水的初始温度为 ℃,得到的温度随时间变化的图像如图乙所示,可知水的沸点为 ℃,烧杯内的水在前7分钟内吸收了 J的热量。[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 18 98 1.68105
【解析】[1]由图甲可知,温度计的分度值为1℃,由液柱位置可知,此时温度计的示数为18℃,即水的初温为18℃。
[2]由图乙可知,当水的温度达到98℃时,继续吸热,温度保持不变,所以水的沸点是98℃。
[3]由图乙可知,7min内,水升高的温度Δt=98℃-18℃=80℃
水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×500×10-6m3=0.5kg
水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×80℃=1.68×105J
8.发射火箭时,为避免燃料燃烧喷出的高温燃气破坏发射台科学家会在发射台下设计了一个巨大的水池,是利用了水的汽化吸热和水的 较大的特性,火箭加速升空过程中,火箭外壳由于与大气摩擦温度迅速升高,这是通过 方式改变内能的。
【答案】 比热容 做功
【解析】[1]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,水吸收的热量多,还有水在汽化时会吸收大量的热,所以对发射台起到保护作用。
[2]火箭加速升空过程中,火箭外壳由于与大气摩擦温度迅速升高,这是通过做功的方式改变物体内能的。
9.在两只相同石锅内分别添加质量、初温均相同的高汤和清水,用相同热源加热, (选填“高汤”“清水”)升温较快;清水沸腾后关火,发现继续沸腾一段时间,说明石锅温度 (选填“低于”“等于”“高于”)水的温度。(c高汤<c水)
【答案】 高汤 高于
【解析】[1]用相同的热源加热相同的时间,说明吸收的热量相等。当吸收热量相等时,由可知,质量相等时,比热容越小,升高的温度越多,高汤的比热容小于水的比热容,故高汤升温快。
[2]清水沸腾后关火,发现继续沸腾一段时间,说明水还能吸收到热量,则石锅温度高于水的温度。
10.沿海地区水多,而内陆地区水少、泥土沙石多。沿海地区白天吸收相同的热量时,水的温度升高较少;夜晚放出相同的热量时,水的温度降低也较少,能够描述这种吸放热能力强的物理量是 。如图提供了某一天一个沿海城市和一个内陆城市的气温情况,你认为乙是 城市。
2025年*月*日
城市甲 晴 -5℃~4℃
城市乙 晴 0℃~6℃
【答案】 比热容 沿海
【解析】[1]比热容是表示物质吸热、放热能力的物理量。根据题意可知,能够描述这种吸放热能力强的物理量是比热容。
[2]沿海地区水多,水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石吸收相同的热量,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。由表知城市乙的温差小,所以乙是沿海城市。
三、实验题
11.利用图中的装置探究水和煤油的吸热情况。在两个相同的烧瓶中分别接入电阻相同的电阻丝,装入质量和初温都相同的水和煤油,分别插入温度计。
(1)实验中用 来反映液体吸收热量的多少。按照如表中的数据,请计算出煤油的比热容是 J/(kg•℃)。
液体
质量/g
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
煤油
150
20
10
50
水
150
20
10
35
(2)分析实验数据可知,水的比热容 (选填“大于”、“等于”或“小于”)煤油的比热容。
【答案】(1) 通电时间
(2)大于
【解析】(1)[1]电阻相同的电阻丝串联,通过的电流相等,通电时间越长,放出的热量越多,液体吸收的热量就越多。
[2]电阻相同的电阻丝串联,通过的电流相等,通电时间相等,放出的热量相等,即在相等的时间内,煤油与水吸收的热量相等,有,则
带入数据得
解得
(2)水和煤油吸收的热量相等,二者质量相等,水升高的温度小,说明水的比热容大。
12.实验小组利用如图甲、图乙所示的装置做了“比较不同物质吸热情况”的实验。完成下列问题:
(1)实验中,要在A、B两个相同的烧杯中分别加入 相同的水和煤油(选填“质量”或“体积”);
(2)实验小组想利用此装置和实验数据测出酒精的热值,认为液体吸收的热量等于酒精燃烧释放的热量,那么测得酒精的热值会 ,(选填“偏大”或“偏小”)原因是 ;
(3)在教师的指导下,实验小组将两个酒精灯更换为两个完全相同的电加热器,原因是 ;
(4)更换加热器后继续实验,记录数据并绘制了如图丙所示的温度变化图像,假如B液体是水,则煤油的比热容为 J/(kg·℃)[水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·°C)]。
【答案】(1)质量
(2) 偏小 有热量损失,液体吸收的热量小于酒精燃烧释放的热量
(3)电加热器稳定释放热量,保证液体在相同时间吸收相同热量
(4)2.1×103
【解析】(1)用水和煤油探究不同物质吸热能力的实验中,必须控制水和煤油的质量相同,要在A、B两个相同的烧杯中分别加入质量相同的水和煤油。
(2)[1]实验中用酒精灯加热,会有一部分热量散发到空气中,如果认为液体吸收的热量等于酒精燃烧释放的热量,那么测得酒精的热值会偏小。
[2]用酒精灯加热,会有一部分热量散发到空气中,有热量损失,液体吸收的热量小于酒精燃烧释放的热量。
(3)电加热器稳定释放热量,相同的电加热器能够保证液体在相同时间吸收相同热量。
(4)由图丙可知,煤油和水的温度都升高到80℃,升高相同的温度,煤油需要加热10min,水需要加热20min,相同的电加热器,水吸收的热量等于煤油吸收热量的二倍,Q水=Q煤油,,所以
四、计算题
13.茶吧机有设计合理、节能省电、上水方便等优点。图为某品牌茶吧机,其部分参数如下表所示,请结合图中信息完成下列问题:
产品参数
型号
******
额定功率
水壶加热220V 1450W
茶壶保温220V 8W
水壶额定容量
1.2L
(1)额定容量的水质量为多少kg?(ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)抽水时,水桶中液面到抽水机出水口的高度差为0.8m,抽取额定容量的水到水壶至少对水做功多少?(g取10N/kg)
(3)将额定容量的水从20℃加热到70℃,水需要吸收的热量是多少?(C水=4.2×103J/(kg·℃)
(4)该茶吧机将水烧开时,显示的温度为100℃。结合我省实际地理环境,请判断此时显示的温度是否准确,并说明理由。
【答案】(1)1.2kg
(2)9.6J
(3)2.52×108J
(4)见解析
【解析】(1)额定容量水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.2×10-3m3=1.2kg
(2)抽取额定容量的水到水壶时对水做的功W=Gh=mgh=1.2kg×10N/kg×0.8m=9.6J
(3)水需要吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1.2kg×(70℃-20℃)=2.52×105J
(4)此时显示的温度不准确,因为水的沸点在1标准大气压下为100℃,而大气压会随着海拔的升高而降低,导致水的沸点降低。我省处于高原环境,海拔较高,气压低于1标准大气压,所以烧开的水温度达不到100℃。
14.晚饭后小明和奶奶在客厅看电视,奶奶口渴了,小明就拿出一盒牛奶准备烫热后给奶奶喝,他发现整箱牛奶的参数如图所示,已知,,。
(1)这盒牛奶的质量是多少kg?
(2)已知牛奶的初温是20℃,小明想用热水将其烫热,要达到40℃,则这个过程中牛奶吸收的热量是多少?
【答案】(1)0.255kg
(2)12750J
【解析】(1)由图可知,这盒牛奶的容积为250mL,则这盒牛奶的质量
(2)牛奶的初温是20℃,要达到40℃,则这个过程中牛奶吸收的热量
15.氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是22世纪最理想的能源。合肥市将氢能作为未来能源体系的重要组成部分,氢燃料新能源公交车已在城市交通中投入使用。(;,,一个标准大气压)求:
(1)质量为300g的氢燃料完全燃烧放出的热量?
(2)若这些热量全部被体积为125L,温度为25℃的水吸收,则水的温度升高到多少℃?
【答案】(1)J
(2)100℃
【解析】(1)质量为300g的氢燃料完全燃烧放出的热量Q放=m氢q氢=0.3kg×1.4×108J/kg=4.2×107J
(2)水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×125×10-3m3=125kg
根据题意可知,水吸收的热量Q吸=Q放=4.2×107J
水的温度变化量
水的温度升高到t=t0+Δt=25°C+80°C=105°C
一个标准大气压下,水的沸点是100℃,所以水的温度实际升高到100℃。
一、单选题
1.(2025·四川成都·中考真题)小雨探究液体的凝固特点:先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M,再各放入一个温度传感器,然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等,用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像,如图所示。已知,实验在标准大气压下进行,下列说法正确的是( )
A.液体M的比热容为
B.液体M放热能力比水放热能力强
C.在时间段两种物质都是固液共存状态
D.从20℃刚好降到0℃时,水放出的热量小于M放出的热量
【答案】A
【解析】A.由图可知,上面物质的熔化图像中,熔点为0℃,下面物质的熔化图像中,熔点为-4℃,所以上面物质是水,下面物质是液体M;由题意可知,单位时间内它们放出的热量相等,则
由图可知,0~t2时间内,它们放出的热量相等,水由20℃降温到4℃,液体M由20℃降温到-4℃,则
则水和某液体M的质量相等,则液体M的比热容为
故A正确;
B.由于水和某液体M的质量相等,单位时间内它们放出的热量相等,水的温度变化慢,所以水的放热能力强,故B错误;
C.由图可知,液体M在时间段处于凝固过程中,是固液共存状态,水在时间段处于凝固过程中,是固液共存状态,故C错误;
D.由图可知,从20℃刚好降到0℃时,水放热时间比液体M放热时间长,由于单位时间内它们放出的热量相等,所以水放出的热量大于M放出的热量,故D错误。
故选A。
2.(2025·黑龙江·中考真题)下列实例中与水的比热容有关的是( )
A.北方冬天气温较低,户外的水管容易冻裂
B.沿海地区的昼夜气温差比内陆地区小
C.天热时在地面上撒水是为了降低室内温度
D.刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些
【答案】B
【解析】A.北方冬天气温较低,户外的水管容易冻裂,是因为水结冰时,质量不变、密度变小、体积变大,与水的比热容较大无关,故A不符合题意;
B.内陆地区沙子多水少,沙子的比热容比水小,白天在太阳的照射下,受热情况相同时,沙子的温度上升比水多,而晚上在同样的放热情况下,沙子的温度下降得也多,所以内陆地区的昼夜气温差比沿海地区大,与水的比热容较大有关,故B符合题意;
C.天热时在地面上撒水是通过水蒸发吸热来降低室内温度,与水的比热容较大无关,故C不符合题意;
D.刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些,是加快了衣服表面的空气流动速度而加快了蒸发,与水的比热容较大无关,故D不符合题意。
故选B。
3.(2025·湖北·中考真题)某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成。为使大棚白天吸收太阳更多的能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,如图。这是利用水比土有更大的( )
A.比热容 B.密度 C.电阻 D.质量
【答案】A
【解析】为使大棚白天吸收太阳更多的能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,这是因为水比土有更大的比热容,由可知,在质量和升高温度一定时,能吸收更多热量,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.(2025·四川达州·中考真题)“一粥一饭,当思来之不易”,稻谷通常要经历育苗、生长、晾晒和储存四个过程。下列说法正确的是( )
A.育苗期,薄膜内壁附有小水珠是汽化现象
B.生长期,傍晚蓄水是由于水的比热容小保温效果好
C.晾晒时,摊开通风是为了加快稻谷中水的蒸发
D.储存期,稻谷储存不当导致发霉主要是发生物理变化
【答案】C
【解析】A.薄膜内壁附有小水珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小液滴,属于液化现象,而非汽化现象,故A错误;
B.傍晚蓄水是因为水的比热容较大,在相同条件下吸收或释放相同的热量时,温度变化较小,能够有效调节田间温度,起到保温作用,而非比热容小,故B错误;
C.晾晒时摊开通风可以增大稻谷与空气的接触面积,加快空气流动,从而加快稻谷中水分的蒸发,故C正确;
D.稻谷发霉是由于微生物的作用导致有机物发生质变,属于化学变化,而非物理变化,故D错误。
故选C。
5.(2025·重庆·中考真题)我国研发的新型碳纤维复合材料比热容大,密度约为钢的四分之一()。关于该复合材料说法正确的是( )
A.比热容大说明吸热能力弱 B.放入水中一定处于漂浮状态
C.飞机大量使用该材料可增加自重 D.与等质量的实心钢相比体积更大
【答案】D
【解析】A.比热容大是描述物质吸热放热能力的物理量,比热容大说明吸热能力强,故A错误;
B.复合材料密度约为
根据物体的浮沉条件可知放入水中会下沉,故B错误;
C.该材料密度小,约为钢的四分之一,根据,体积不变的情况下大量使用后飞机质量减小,故C错误;
D.由公式,质量相同时,密度越小体积越大。复合材料密度约为钢的四分之一,则与等质量的实心钢相比复合材料的体积更大,故D正确。
故选D。
二、填空题
6.(2025·甘肃兰州·中考真题)如图所示是对某种固态物质加热变成液态时温度随时间变化的曲线,加热过程中物体在相同时间内吸收的热量相同。请根据图像回答:
(1)由图可知该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),它的熔点是 ℃;
(2)该物质在固、液两种状态时的比热容大小关系是:c固 c液(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1) 晶体 48
(2)>
【解析】(1)[1][2]该物质具有固定的熔化温度,故为晶体;如图所示,熔化时,固定不变的温度,即为熔点,故熔点为48℃。
(2) 由图像可知,加热相同时间,物质固态温度变化小于液态度变化。而加热时间相同,即吸收的热量相同,固态时温度变化较小,由Q吸=cmΔt可知,固体时的比热容更大,c固>c液。
7.(2025·四川达州·中考真题)物理实验课上,“动手知真”小组对质量为2kg、初温为20℃的水进行加热,一段时间后温度计示数如图所示为 ℃,该过程水吸收热量为 J【】。
【答案】 85
【解析】[1][2]图中温度计分度值为1℃,示数为85℃,则该过程水吸收热量为
三、实验题
8.(2025·辽宁·中考真题)如图(a),某小组在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和食用油,比较它们的吸热能力。
(1)为使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同,电加热器的规格应 。
(2)本实验中使用的液体温度计是根据液体 的规律制成的。
(3)每隔0.5min记录一次温度,并将数据记录在下表中。第2.5min时,食用油中的温度计示数如图(b)所示,为 ℃。
加热时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
...
水的温度/℃
25
27
29
31
33
35
...
食用油的温度/℃
25
30
34
37
42
...
分析表中数据,发现 吸热能力强。
(4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温,内部应充入吸热能力较 (填“强”或“弱”)的介质。(仅从吸热能力的角度分析)
【答案】(1)相同
(2)热胀冷缩
(3) 水
(4)弱
【解析】(1)电加热器的规格相同,才能使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同。
(2)液体温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的。
(3)[1]由图可知,温度计的分度值为,温度计的示数从下往上逐渐变大,因此温度为。
[2]加热相同时间表示吸收相同热量,由表中数据可知,质量相同的水和食用油,吸收相同的热量,水升温较小,由可知,水的比热容较大,水吸热能力强。
(4)由可知,质量相同的不同物质在吸收相同的热量时,比热容小的温度升高的快,所以,为了使电暖气通电后能迅速升温,应在电暖气内部应充入比热容较小的介质,即吸热能力较弱的介质。
9.(2025·四川眉山·中考真题)某实验小组利用图甲所示实验装置探究冰熔化时温度的变化规律。
(1)实验中按图甲的方式对碎冰加热,目的是使碎冰 。
(2)如图乙所示温度计的示数是 。
(3)根据实验数据画出冰熔化过程的“温度一时间”图像,如图丙所示。分析图像可知:冰熔化过程中要 (选填“吸收”或“放出”)热量,但温度保持不变,属于 (选填“晶体”或“非晶体”)。
(4)进一步分析图像发现,0至时段内的温度变化比时刻后的温度变化快,其主要原因是冰和水的 不同。
(5)若对烧杯持续加热,烧杯中的水沸腾后试管中的水 (选填“会”或“不会”)沸腾。
【答案】(1)受热均匀
(2)-3
(3) 吸收 晶体
(4)比热容
(5)不会
【解析】(1)实验中按图甲的方式对碎冰加热,即采用水浴法加热,这样可以使碎冰受热均匀,避免局部温度过高,从而能更准确地探究冰熔化时温度的变化规律。
(2)由图乙可知,温度计的分度值是1℃,液柱在0℃以下,其示数为−3℃。
(3)[1]根据图丙可知,冰在熔化过程中,温度保持不变,但需要持续加热,说明冰熔化过程中要吸收热量。
[2]晶体有固定的熔点,在熔化过程中温度保持不变;非晶体没有固定的熔点,在熔化过程中温度不断升高。由于冰在熔化过程中温度保持不变,所以冰属于晶体。
(4)根据Q=cmΔt可知,在吸收相同热量Q和质量m相同的情况下,温度变化量Δt与比热容c成反比。0至t1时段内物质是冰,t2时刻后物质是水,水的比热容比冰的比热容大,所以0至t1时段内的温度变化比t2时刻后的温度变化快。
(5)液体沸腾的条件是达到沸点且继续吸热。当烧杯中的水沸腾后,温度保持不变,此时试管中的水虽然能达到沸点,但由于试管内外温度相同,试管中的水无法继续从烧杯中的水吸收热量,所以试管中的水不会沸腾。
四、综合题
10.(2025·广东深圳·中考真题)蓄冷剂是食品运输和保鲜过程中的重要降温试剂。现有A、B两种蓄冷剂,财财同学和明海同学为了探究其蓄冷效果,进行了如下的实验探究:财财首先将质量均为100g的两种蓄冷剂分别装入完全相同的冰袋中,标明A、B,放入冰箱中冷冻为温度相同的固体。在容器1、2中分别加入质量为500g且温度相同的水,将冰袋从冰箱中拿出放入水中,并用隔热材料密封。明海同学通过温度传感器每隔一定时间测量蓄冷剂及水的温度,如图是明海记录的A、B两蓄冷剂及容器①、②中水的温度随时间的变化曲线。
(1)露露同学发现:蓄冷剂熔化前温度在升高,其分子热运动速度变 ;
(2)0∼t1,水和蓄冷剂之间发生热传递,宇婷同学说其热传递方向为 ;
(3)0∼t1,蓄冷剂 吸热更快;
(4)t1∼t2,容器①中水的温度降低10℃,若热量全部被冰袋吸收,经过计算,汉欢同学发现每克蓄冷剂A吸收的热量为 ;
(5)汉欢同学在深圳市内配送蛋糕时,选择蓄冷剂 更好,理由是 。
【答案】(1)大
(2)从水到蓄冷剂
(3)A
(4)210J
(5) B 见解析
【解析】(1)分子的热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈,分子热运动速度越快。蓄冷剂熔化前温度在升高,所以其分子热运动速度变快。
(2)热传递的条件是存在温度差,热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体。由图像可知,0∼t1,水的温度高于蓄冷剂的温度,所以热传递方向为水向蓄冷剂传递热量。
(3)根据题图可知:0∼t1,容器①中水温下降更快,容器中水的质量和初温均相同,则在相同的时间内容器①中水放热更多,而水所放热被蓄冷剂吸收,说明蓄冷剂A吸热更快。
(4)水的温度降低10℃,水放出的热量为
若热量全部被冰袋吸收,每克蓄冷剂A吸收的热量为
(5)[1][2]由图像可知,在相同时间内,蓄冷剂B使水的温度降低得慢,说明蓄冷剂B释放冷量的速度较慢,能更长时间地保持低温,所以在深圳市内配送蛋糕时,选择蓄冷剂B更好,理由是蓄冷剂B能更长时间保持低温,更好地保证蛋糕的品质。
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12.3 物质的比热容
目录
1
一、不同物质的吸热本领 1
二、比热容的概念、单位和物理意义 3
三、生活中的比热容问题 3
四、 冷热混合时的温度变化和热交换 6
8
13
一、不同物质的吸热本领
1.某小组在探究萘熔化过程温度的变化规律时,每隔1min记录一次温度,得到如图所示的温度随时间变化的图象。分析图象可知:
(1)萘的熔点为 ℃,从萘开始熔化到所有萘完全熔化大约持续了 (填“10”“15”“25”或“35”)min;
(2)萘在AB段和CD段升温较慢的是 段,可能是因为固态萘的比热容 液态萘的比热容。
2.如图所示,用完全相同的装置加热液体。已知燃料的质量、烧杯内的液体质量、加热方式均相同。不计热损失,将燃料点燃直至燃尽,三个烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如丁所示,则下列说法正确的是( )
A.仅用乙、丙两图可以比较不同燃料的热值
B.甲、丙装置中的液体在0-t内吸收的热量之比为2∶1
C.a、b两种液体的比热容之比为
D.燃料1和燃料2的热值之比为
3.比较水和食用油的吸热能力有两种方法:在质量相同的情况下,一种是加热相同的时间,比较 ;另一种是升高相同的温度,比较 。
4.使用相同的加热装置探究水和砂石的吸热情况的实验中,对于水和砂石吸收热量的表示方法,下列说法正确的是( )
A.以加热时间长短代表吸热多少 B.以物质质量大小代表吸热多少
C.以温度改变量的多少代表吸热多少 D.以温度高低代表吸热多少
5.如图所示是加热两种不同物质时得到的温度随时间变化的图像。若a和b质量不等,热源和加热方法也不同,能否比较他们吸热升温的快慢: ;若a和b质量相等,热源和加热方法也完全相同,可知a和b两种物质吸热本领较强的是: ,你判断的依据是
6.小明探究冰熔化特点的实验装置如图甲;
(1)实验中,宜选用 (碎冰块/体积较大的冰块);
(2)实验中某时刻温度计示数如图乙,该物质此时的温度为 ℃;
(3)冰在加热过程中温度随时间变化的图像如图丙,冰的熔化过程经历的时间为 min,图中AB过程中冰的内能 ;
(4)图丙中AB段和CD段的倾斜程度不同,其主要原因是 。
二、比热容的概念、单位和物理意义
7.下列现象中,物质的比热容会发生变化的是( )
A.玻璃杯被摔成碎片 B.水凝固成冰
C.铁块被加工成锄头 D.的水变成的水
8.若质量为2kg的某种物质的温度从升高到,吸收的热量是,则该物质的比热容为 ,如果该物质再吸收的热量(状态不发生改变),则该物质的比热容将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
9.关于物质的比热容,下列说法正确的是( )
A.比热容是物质的性质之一,它反映的是物质吸热或放热本领的大小
B.物体的比热容跟物体的质量大小有关
C.温度高的物体比温度低的物体的比热容大
D.比热容跟物体吸收的热量有关,物体吸收的热量越多,比热容越大
10.下列情况中,比热容会发生变化的是( )
A.一杯水温度从升高到 B.把铁圆柱拉成细铁丝
C.砖块的体积减小一半 D.冰熔化成水
11.质量相同的两个金属块,吸收相同的热量,升高的温度不同,则( )
A.升高温度较多的金属块的比热容一定较大
B.温度高的金属块的比热容一定较大
C.升高温度较多的金属块的比热容一定较小
D.温度高的金属块的比热容一定较小
12.初温为30℃、质量为2kg的水温度升高到50℃时,需要吸收的热量为 J。现在将2kg的水倒掉一半,剩下的水的比热容 (选填“变大”“变小”或“不变”)。﹝已知水的比热容为]
三、生活中的比热容问题
13.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能力,应选择 (选填“甲、乙、丙”)两图进行对比实验;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。
(2)在组装实验器材的过程中, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;加热时液体温度升高,这是通过 方式来增大液体内能的。
(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像如图丁,分析可知100g煤油对应的图像是 (选填“b”或“c”)。(已知)
14.如图所示的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B所表示的城市气温变化较 (选填“大”或“小”),根据水的比热容比砂石的比热容 (选填“大”或“小”)的特点可知,曲线B表示的是 (选填“内陆”或“沿海”)城市的年气温变化曲线。
15.按要求完成下列两个实验。
(1)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,小开同学进行了如下操作:首先调节烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心大致在 ,使像能成在光屏中央。接着小开调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图甲所示,发现光屏上得到一个倒立、 的清晰实像,这与生活中 的成像原理相同。
(2)如图乙所示是“探究冰熔化时温度变化规律”的实验装置,图丙是实验中某时刻温度计的示数,为 。图丁是根据实验数据画出的图像,第10分钟时,试管里的物质处于 态。从图丁上可以看出,比升温快,这是由于冰的比热容比水的比热容 。
16.正常人体中水分约占体重的60%~70%,水有助于调节体温,原因之一是其( )
A.热值较大 B.比热容较大 C.密度较大 D.导热性较好
17.烈日炎炎,沙子滚烫,海水却是凉的。小文决定探究出该现象的本质原因。
(1)排除干扰:根据烧水多少以及烧开或者烧成温水的经验,可确定同种物质,吸收热量的多少与 和 有关;
(2)确定课题:“不同的物质,其他条件相同,那么吸热是否相同呢?”小文用规格相同的白炽灯模拟太阳,对质量相同的水和沙子加热(如图甲所示),箱子规格一致。记录的证据绘制表格(如图乙所示),都升高10℃,依据 ,可判断水比沙子吸收的热量 ,基于物质关于“热”的角度,有这样的特性,科学家把这个特性抽象概括为比热容;
(3)解释交流:两箱子开口,用透明细管AB连通,点燃一支香放在细管中(如图丙所示),白炽灯工作一段时间后,烟将会从B管口冒出,本质原因是水比沙子的比热容 。这个实验模拟的是 (填选项前字母:A.海陆风;B.陆海风)。
18.某项目式学习小组探究海陆风的成因。
【任务一】探究沙子和水的吸热能力
(1)设计如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力。在完全相同两箱子中装入 和 相同的水和沙子,用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热,是为了保证相同时间内水和沙子 相同;
(2)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示,可知在相同时间内,沙子升高的温度比水升高的温度 ,说明 的吸热能力强。
【任务二】实验模拟海陆风的形成
(3)取下两箱子的封口盖,在两个箱子的侧面分别开一小孔,用一个两端开口的透明细管AB将其连接,点燃一支香放在细管中部(图丙),通过白烟的流向模拟日晒下海边的风向,阅读信息窗中的知识并分析判断:相同条件下,加热一段时间后,烟将会从AB管的 端管口冒出。依据实验和理论分析,可推断夜间风是 。(A.从大海吹向陆地;B.从陆地吹向大海)
四、 冷热混合时的温度变化和热交换
19.为了比较水和食用油的吸热能力,小新同学做了如图甲所示的实验。
(1)实验前应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装实验器材,实验中取 (选填“质量”或“体积”)相同的水和食用油,用升高的温度来反映两种物质的吸热能力;
(2)小新将记录的实验数据绘制成如图乙所示的温度-时间图像,已知水的比热容是,根据图像可计算出食用油的比热容为 ;
(3)小林同学受到小新实验的启发,设计了如下实验来比较铜和铝的比热容大小:
①小林先将质量相等的铜块和铝块放入沸水中加热足够长时间,如图丙所示(加热装置未画出);
②再将铜块和铝块分别放入盛有质量相等、温度相同的水的A、B两容器中,并将容器用隔热材料密封,如图丁所示;
③经过足够长的时间后,同时测量A、B两容器中水的温度,记录数据分别为和;
④分析比较铜块和铝块吸收的热量和其他相关的物理量,可以判断出 (选填“铜”或“铝”)的比热容大。
20.如图甲,在绝热的容器(容器内部不与容器外部发生热传递)中装有20°C的水A,其质量为mA;把一瓶90°C、质量为mB的水B放入绝热容器后,利用温度传感器测量它们的温度变化,得到图乙中的曲线。水B从90℃下降到80℃需要1min,放出的热量为Q1,从80℃下降到70℃需要3.8min,放出的热量为Q2。忽略瓶子吸收(或放出)的热量,下列说法正确的是( )
A.
B.水B的内能传递给了水A使其温度上升
C.若最终水A和水B的温度都是70℃,则
D.从0到3min的时间内,水A吸收的热量为QA,水B放出的热量为QB,则
21.由于天气渐凉,妈妈要用热水给小明加热250g的瓶装牛奶,如图所示,要使这瓶牛奶的温度由10℃最终升高到50℃,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),牛奶的比热容为2.1×103J/(kg•℃),不计热量损失,则:
(1)牛奶需要吸收多少热量?
(2)若用热水加热牛奶的效率是50%,热水放出了多少热量?
(3)利用(2)的数据,妈妈至少需要用60℃的热水多少千克?
22.小明利用图1所示实验装置“探究不同物质吸热升温的现象”,其操作如下:
(1)在两个相同的烧杯中分别装入 相等的甲、乙两种不同物质;
(2)用相同的酒精灯加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度,根据实验数据绘制成温度与时间关系的图像(如图2所示):完成该实验,除天平和温度计外,还需要一个测量工具是 ;
(3)分析图2可知,两温度计示数都升高到40℃时,甲增加的内能 (选填“>”、“=”或“<”)乙增加的内能;
(4)由图2可知: ;
(5)另一组的小红取质量不等的甲乙两种物质做实验,画出的图线平行,则两种物质的质量 (=/>/<)。
(6)使质量相等,初温相等的铜块和铁块放出相等的热量后互相接触(),则( )
A.能量从铜块传到铁块
B.能量从铁块传到铜块
C.温度从铜块传到铁块
D.它们之间不一定会发生热传递
23.把一杯牛奶放在热水中加热,经过一段较长时间,它们的温度随时间变化的图像如图所示。
(1)水和牛奶发生热传递是因为它们 不同。图像中,表示水温度变化的是 (选填“甲”或“乙”),在第时,牛奶 (选填“能”或“不能”)继续吸收水的热量;
(2)若牛奶和热水的质量相等,且忽略热量的散失,牛奶的比热容为 。()
24.把加热到的某铁块投入克的水中,稳定后混合温度为;把加热到的该铁块投入克的水中,稳定后混合温度为;如果把同样加热到的该铁块投入克的水中,则稳定后混合温度为(不计热量损失)( )
A. B. C. D.
一、单选题
1.同学们通过地理课的学习知道,温带海洋性气候大多分布在沿海地区,而温带大陆性气候大多分布在内陆地区。如图所示,为两气候地区的全年温度变化曲线,从物理的角度分析,下列说法正确的是( )
A.A气温变化小是因为海水的比热容大 B.A气温变化小是因为沙石吸收热量少
C.B气温变化大是因为砂石的比热容大 D.B气温变化大是因为海水吸收热量多
2.小明对我国一些科技成就进行了梳理,在相关内容分析中正确的是( )
A.“玉兔号”月球车——车轮宽大可减小对月球表面的压力
B.“奋斗者”号载人潜水器——它在马里亚海沟下潜过程中受到的液体压强变大
C.国产大飞机C919——机翼获得升力利用了流体在流速小的地方压强小
D.长征二号F遥十九运载火箭——发射台下方有一水池,利用水的比热容小吸收热量
3.如图为国家级非物质文化遗产——“打铁花”,其原理是工匠们首先在熔炉里把罐子里的生铁化成汁,随后通过特定工具击打铁水,使其形成绚烂的铁花火雨,腾空而起,像天女散花似的漫天飞舞,最终这些铁花飞雨在夜空中逐渐冷却并落地。关于这一过程描述不正确的是( )
A.生铁化成铁水是熔化现象,需要吸收热量
B.铁水与空气接触,温度降低,是通过热传递的方式改变铁水的内能
C.飞出的铁水迅速降温,是因为铁的比热容较大
D.铁水冷却落地是凝固现象,需要放出热量
4.小雪同学在厨房帮妈妈做饭时观察到了一些现象,用所学物理知识进行了解释,其中解释正确的是( )
A.砂锅和铁锅相比,砂锅的导热性好
B.用刀切冻肉前先磨刀,是为了增大压力
C.抽油烟机是利用流体压强与流速的关系来排烟的
D.鸡蛋磕在桌面上蛋壳破裂,是因为桌面对鸡蛋的力大于鸡蛋对桌面的力
5.探究小组用如图甲所示数字化实验设备探究水和食用油的吸热本领,装置中的两个试管分别装有100g水和100g食用油。根据实验数据绘制温度随加热时间变化的图像,如图乙。则不正确的是( )
A.A是水
B.比热容
C.B的比热容
D.加热3min,A吸收热量
二、填空题
6.城市人工湖不只是靓丽的风景线,而且还能调节周边气温,这是利用水的 大的特性,若某湖水的总质量为2.0×107kg,当湖水温度平均每升高1℃所吸收的热量为 J。c水=4.2×103J/(kg·℃)
7.在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中,自下而上安装了如图甲所示的装置,温度计所显示水的初始温度为 ℃,得到的温度随时间变化的图像如图乙所示,可知水的沸点为 ℃,烧杯内的水在前7分钟内吸收了 J的热量。[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
8.发射火箭时,为避免燃料燃烧喷出的高温燃气破坏发射台科学家会在发射台下设计了一个巨大的水池,是利用了水的汽化吸热和水的 较大的特性,火箭加速升空过程中,火箭外壳由于与大气摩擦温度迅速升高,这是通过 方式改变内能的。
9.在两只相同石锅内分别添加质量、初温均相同的高汤和清水,用相同热源加热, (选填“高汤”“清水”)升温较快;清水沸腾后关火,发现继续沸腾一段时间,说明石锅温度 (选填“低于”“等于”“高于”)水的温度。(c高汤<c水)
10.沿海地区水多,而内陆地区水少、泥土沙石多。沿海地区白天吸收相同的热量时,水的温度升高较少;夜晚放出相同的热量时,水的温度降低也较少,能够描述这种吸放热能力强的物理量是 。如图提供了某一天一个沿海城市和一个内陆城市的气温情况,你认为乙是 城市。
2025年*月*日
城市甲 晴 -5℃~4℃
城市乙 晴 0℃~6℃
三、实验题
11.利用图中的装置探究水和煤油的吸热情况。在两个相同的烧瓶中分别接入电阻相同的电阻丝,装入质量和初温都相同的水和煤油,分别插入温度计。
(1)实验中用 来反映液体吸收热量的多少。按照如表中的数据,请计算出煤油的比热容是 J/(kg•℃)。
液体
质量/g
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
煤油
150
20
10
50
水
150
20
10
35
(2)分析实验数据可知,水的比热容 (选填“大于”、“等于”或“小于”)煤油的比热容。
12.实验小组利用如图甲、图乙所示的装置做了“比较不同物质吸热情况”的实验。完成下列问题:
(1)实验中,要在A、B两个相同的烧杯中分别加入 相同的水和煤油(选填“质量”或“体积”);
(2)实验小组想利用此装置和实验数据测出酒精的热值,认为液体吸收的热量等于酒精燃烧释放的热量,那么测得酒精的热值会 ,(选填“偏大”或“偏小”)原因是 ;
(3)在教师的指导下,实验小组将两个酒精灯更换为两个完全相同的电加热器,原因是 ;
(4)更换加热器后继续实验,记录数据并绘制了如图丙所示的温度变化图像,假如B液体是水,则煤油的比热容为 J/(kg·℃)[水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·°C)]。
四、计算题
13.茶吧机有设计合理、节能省电、上水方便等优点。图为某品牌茶吧机,其部分参数如下表所示,请结合图中信息完成下列问题:
产品参数
型号
******
额定功率
水壶加热220V 1450W
茶壶保温220V 8W
水壶额定容量
1.2L
(1)额定容量的水质量为多少kg?(ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)抽水时,水桶中液面到抽水机出水口的高度差为0.8m,抽取额定容量的水到水壶至少对水做功多少?(g取10N/kg)
(3)将额定容量的水从20℃加热到70℃,水需要吸收的热量是多少?(C水=4.2×103J/(kg·℃)
(4)该茶吧机将水烧开时,显示的温度为100℃。结合我省实际地理环境,请判断此时显示的温度是否准确,并说明理由。
14.晚饭后小明和奶奶在客厅看电视,奶奶口渴了,小明就拿出一盒牛奶准备烫热后给奶奶喝,他发现整箱牛奶的参数如图所示,已知,,。
(1)这盒牛奶的质量是多少kg?
(2)已知牛奶的初温是20℃,小明想用热水将其烫热,要达到40℃,则这个过程中牛奶吸收的热量是多少?
15.氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是22世纪最理想的能源。合肥市将氢能作为未来能源体系的重要组成部分,氢燃料新能源公交车已在城市交通中投入使用。(;,,一个标准大气压)求:
(1)质量为300g的氢燃料完全燃烧放出的热量?
(2)若这些热量全部被体积为125L,温度为25℃的水吸收,则水的温度升高到多少℃?
一、单选题
1.(2025·四川成都·中考真题)小雨探究液体的凝固特点:先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M,再各放入一个温度传感器,然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等,用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像,如图所示。已知,实验在标准大气压下进行,下列说法正确的是( )
A.液体M的比热容为
B.液体M放热能力比水放热能力强
C.在时间段两种物质都是固液共存状态
D.从20℃刚好降到0℃时,水放出的热量小于M放出的热量
2.(2025·黑龙江·中考真题)下列实例中与水的比热容有关的是( )
A.北方冬天气温较低,户外的水管容易冻裂
B.沿海地区的昼夜气温差比内陆地区小
C.天热时在地面上撒水是为了降低室内温度
D.刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些
3.(2025·湖北·中考真题)某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成。为使大棚白天吸收太阳更多的能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,如图。这是利用水比土有更大的( )
A.比热容 B.密度 C.电阻 D.质量
4.(2025·四川达州·中考真题)“一粥一饭,当思来之不易”,稻谷通常要经历育苗、生长、晾晒和储存四个过程。下列说法正确的是( )
A.育苗期,薄膜内壁附有小水珠是汽化现象
B.生长期,傍晚蓄水是由于水的比热容小保温效果好
C.晾晒时,摊开通风是为了加快稻谷中水的蒸发
D.储存期,稻谷储存不当导致发霉主要是发生物理变化
5.(2025·重庆·中考真题)我国研发的新型碳纤维复合材料比热容大,密度约为钢的四分之一()。关于该复合材料说法正确的是( )
A.比热容大说明吸热能力弱 B.放入水中一定处于漂浮状态
C.飞机大量使用该材料可增加自重 D.与等质量的实心钢相比体积更大
二、填空题
6.(2025·甘肃兰州·中考真题)如图所示是对某种固态物质加热变成液态时温度随时间变化的曲线,加热过程中物体在相同时间内吸收的热量相同。请根据图像回答:
(1)由图可知该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),它的熔点是 ℃;
(2)该物质在固、液两种状态时的比热容大小关系是:c固 c液(选填“>”、“<”或“=”)。
7.(2025·四川达州·中考真题)物理实验课上,“动手知真”小组对质量为2kg、初温为20℃的水进行加热,一段时间后温度计示数如图所示为 ℃,该过程水吸收热量为 J【】。
三、实验题
8.(2025·辽宁·中考真题)如图(a),某小组在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和食用油,比较它们的吸热能力。
(1)为使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同,电加热器的规格应 。
(2)本实验中使用的液体温度计是根据液体 的规律制成的。
(3)每隔0.5min记录一次温度,并将数据记录在下表中。第2.5min时,食用油中的温度计示数如图(b)所示,为 ℃。
加热时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
...
水的温度/℃
25
27
29
31
33
35
...
食用油的温度/℃
25
30
34
37
42
...
分析表中数据,发现 吸热能力强。
(4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温,内部应充入吸热能力较 (填“强”或“弱”)的介质。(仅从吸热能力的角度分析)
9.(2025·四川眉山·中考真题)某实验小组利用图甲所示实验装置探究冰熔化时温度的变化规律。
(1)实验中按图甲的方式对碎冰加热,目的是使碎冰 。
(2)如图乙所示温度计的示数是 。
(3)根据实验数据画出冰熔化过程的“温度一时间”图像,如图丙所示。分析图像可知:冰熔化过程中要 (选填“吸收”或“放出”)热量,但温度保持不变,属于 (选填“晶体”或“非晶体”)。
(4)进一步分析图像发现,0至时段内的温度变化比时刻后的温度变化快,其主要原因是冰和水的 不同。
(5)若对烧杯持续加热,烧杯中的水沸腾后试管中的水 (选填“会”或“不会”)沸腾。
四、综合题
10.(2025·广东深圳·中考真题)蓄冷剂是食品运输和保鲜过程中的重要降温试剂。现有A、B两种蓄冷剂,财财同学和明海同学为了探究其蓄冷效果,进行了如下的实验探究:财财首先将质量均为100g的两种蓄冷剂分别装入完全相同的冰袋中,标明A、B,放入冰箱中冷冻为温度相同的固体。在容器1、2中分别加入质量为500g且温度相同的水,将冰袋从冰箱中拿出放入水中,并用隔热材料密封。明海同学通过温度传感器每隔一定时间测量蓄冷剂及水的温度,如图是明海记录的A、B两蓄冷剂及容器①、②中水的温度随时间的变化曲线。
(1)露露同学发现:蓄冷剂熔化前温度在升高,其分子热运动速度变 ;
(2)0∼t1,水和蓄冷剂之间发生热传递,宇婷同学说其热传递方向为 ;
(3)0∼t1,蓄冷剂 吸热更快;
(4)t1∼t2,容器①中水的温度降低10℃,若热量全部被冰袋吸收,经过计算,汉欢同学发现每克蓄冷剂A吸收的热量为 ;
(5)汉欢同学在深圳市内配送蛋糕时,选择蓄冷剂 更好,理由是 。
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