内容正文:
物理 9年级 全一册 R
第1节 热量 比热容(第2课时)
第十三章 内能
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01
新知生成
02
课堂过关
知识点1
知识点2
新知生成
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1.比热容的定义式:c=.Δt为物体的温度变化量,物体吸热时,末温比
初温高,Δt=t(末温)-t0(初温);反之,物体放热降温时,Δt=t0(初温)-t(末温).
2.比热容定义式的变形式
①求物体吸收的热量Q吸=cm(t-t0)或Q吸=cmΔt.
②求物体的质量m=.
③求物体的温度变化量Δt=.
知识点1 吸热计算
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上一级
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例1 在标准大气压下,用电热水壶将质量为0.5 kg的水从20 ℃加热到70 ℃,则水吸收的热量是 J;若这些水吸收了1.68×105 J的热量,水的温度会升高到 ℃.[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
1.05×105
100
1.1小尉同学采用计算的方法来给同学解释“沙漠地区昼夜温差大,而沿海地区昼夜温差小”这一现象.已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),干泥土的比热容为0.84×103 J/(kg·℃).求:
(1)10 kg的水温度升高5 ℃吸收的热量;
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解:由Q吸=cmΔt可得,10 kg的水温度升高5 ℃吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×5 ℃=2.1×105 J
答:10 kg的水温度升高5 ℃吸收的热量为2.1×105 J ;
(2)这些热量全部被等质量的干泥土完全吸收时,干泥土升高的温度.
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解:由Q吸=cmΔt可得,这些热量全部被等质量的干泥土完全吸收时,干泥
土升高的温度Δt土===25 ℃
答:这些热量全部被等质量的干泥土完全吸收时,干泥土升高的温度为25 ℃.
1.2甲、乙两个铁块的质量之比是2∶1,它们吸收相同的热量后,甲铁块的温度升高了20 ℃,则两个铁块的比热容之比是 ,乙铁块的温度升高了 ℃;若甲、乙两个铁块升高的温度之比为3∶2,则它们吸收的热量之比为 .
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1∶1
40
3∶1
1.3小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2 kg的水和0.3 kg的另一种液体进行加热,根据实验数据绘制的温度—时间图像如图所示,则水在 16 min
内吸收的热量为 J,另一种液体的比热容为 J/(kg·℃).
[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
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2.52×104
1.4×103
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①温度变化量(Δt)指的是物体前、后的温度差,不指某个具体的温度值.②当使用相同的加热器对物体进行加热时,物体吸收的热量可以利用转换法由加热时间进行推算.③计算过程要用国际单位.
1.由比热容的定义式变形可得,物体放出的热量Q放=cm(t0-t)或Q放=cmΔt.
2.高温物体和低温物体发生热传递时,若忽略热量损失,高温物体放出的热量应等于低温物体吸收的热量(Q放=Q吸),经过充分的热传递后,两者的末温 ,达到 .
知识点2 放热及热平衡计算
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相同
热平衡
例2 一根烧红的金属棒的温度是820 ℃,质量是0.2 kg.把它浸没到温度为10 ℃的水中,两者达到热平衡时水的温度变为20 ℃.若这种金属的比热容是0.42×103 J/(kg·℃),水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),不计热损失,在这个过程中,求:
(1)金属棒放出的热量;
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解:金属棒放出的热量为
Q放=cmΔt金属=0.42×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×(820 ℃-20 ℃)=6.72×104 J
答:金属棒放出的热量为6.72×104 J ;
(2)水的质量.
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解:不计热损失,则Q吸=Q放=6.72×104 J
由c=可得,水的质量为
m水===1.6 kg
答:水的质量为1.6 kg.
2.1如图甲所示,将盛有250 g的热牛奶的瓶子放在500 g的冷水中,图乙是热牛奶与冷水的温度随时间变化的图像.已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),图乙中表示热牛奶的温度随时间变化的曲线是 (选填“Ⅰ”或“Ⅱ”),则此瓶热牛奶的比热容为 J/(kg·℃).(忽略热量的损失和盛热牛奶与水的器皿吸、放热的影响)
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I
3.36×103
2.2将质量为400 g、温度为5 ℃的冷水与质量为200 g、温度为80 ℃的热水混合,若不计热量损失,则热平衡后水的温度是( )
A.30 ℃ B.37.5 ℃
C.60 ℃ D.70 ℃
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①发生热传递的两个物体达到热平衡时,它们的末温相同.②不考虑热量损失时Q放=Q吸.
A
课堂过关
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1.质量为2 kg的某物质的温度从20 ℃升高到40 ℃时,吸收的热量是1.84×104 J,则该物质的比热容是( )
A.4.6×103 J B.0.46×103 J/(kg·℃)
C.2.3×103 J D.0.23×103 J/(kg·℃)
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B
2.甲、乙两个物体的质量之比为2∶1,比热容之比为1∶2,则它们吸收相同的热量,升高的温度之比为( )
A.4∶1 B.1∶1
C.1∶2 D.1∶4
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B
3.甲、乙两个物体的质量都为1 kg,丙物体的质量为2 kg,三个物体的温度都升高1 ℃时,它们吸收的热量如图所示.下列说法正确的是( )
A.甲物体的温度升高1 ℃,吸收2 000 J的热量
B.甲、乙两个物体的温度都降低1 ℃时,乙物
体放出的热量更多
C.乙、丙两个物体的比热容相同
D.丙物体的比热容为1.0×103 J/(kg·℃)
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D
4.由于水的比热容较 ,在同样受热或冷却的情况下,吸收或放出相同热量时,水的温度变化比沙子的温度变化 (前两空均选填“大”或“小”).温室效应会使全球气候变暖,海洋作为巨大的“储热库”,在缓解温室效应方面起重要作用,这是因为海洋中的水在温度升高时会 (选填“吸收”或“放出”)大量的热,能调节气温.
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大
小
吸收
5.(1)一个质量为5 kg的铝块的温度从200 ℃降到100 ℃,能放出多少热量?[铝的比热容为0.88×103 J/(kg·℃)]
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解:铝块放出的热量
Q放=c铝m铝Δt=0.88×103 J/(kg·℃)×5 kg×(200 ℃-100 ℃)=4.4×105 J
答:一个质量为5 kg的铝块的温度从200 ℃降到100 ℃,能放出4.4×105 J 的热量;
(2)如果(1)中这些热量都用来加热温度为5 ℃的水,可使水的温度升高10 ℃,则水的质量是多少?[结果保留一位小数,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
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解:根据题意可知,水吸收的热量
Q吸=Q放=4.4×105 J
由Q吸=cmΔt可得,水的质量
m水==≈10.5 kg
答:如果(1)中这些热量都用来加热温度为5 ℃的水,可使水的温度升高
10 ℃,则水的质量是10.5 kg.
6.小红在实验室探究冰的熔化特点时,绘制了冰在
熔化过程中温度随加热时间变化的关系图像,如图
所示.实验时,冰的质量为0.5 kg,相同时间内冰和
水吸收的热量相同,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃).求:
(1)CD段水吸收的热量;
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解:由题可知m水=m冰=0.5 kg
由图可知,CD段水温的变化量为Δt水=20 ℃,则CD段水吸收的热量为
Q水=c水m水Δt水=4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×20 ℃=4.2×104 J
答:CD段水吸收的热量为4.2×104 J;
(2)冰的比热容.
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解:由图可知,AB段冰的温度从-20 ℃升高到0 ℃用时5 min,CD段水的温度从0 ℃升高到20 ℃用时10 min,故冰在AB段吸收的热量为
Q冰=Q水=×4.2×104 J=2.1×104 J
冰的比热容为
c冰===2.1×103 J/(kg·℃)
答:冰的比热容为2.1×103 J/(kg·℃).
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