内容正文:
课时分层训练(七) 科学探究:物质的比热容
知识点一 探究物质的吸、放热规律
1.为了比较水和食用油的吸热能力,小王同学用两个相同的装置做了如图所示的实验。实验数据记录见表所示。
第1题图
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
68
(1)实验设计时,小王使水和食用油的初温和 质量 相同。
(2)从表中数据可知,水和食用油加热的时间相同,这样做的目的是 使水与食用油吸收的热量相等 ,加热结束时,食用油的温度比水的温度 高 (选填“高”或“低”)。
(3)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
(4)实验表明 水 (选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强。
知识点二 比热容
2.关于比热容,下列说法正确的是( D )
A.物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B.80 ℃的水比50 ℃的水的比热容大
C.一杯煤油用去一半,它的比热容变为原来的1,2
D.一定质量的某种物质温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量跟它的质量和升高(或降低)的温度乘积之比叫作这种物质的比热容
3.湿地被称为“地球之肾”,能调节空气的湿度和温度。能调节温度主要是因为水的( C )
A.质量大 B.密度大
C.比热容大 D.体积大
4.如图是某沿海城市和内陆城市在同一天的气温变化曲线,沿海城市气温变化对应的曲线是 B (选填“A”或“B”),这是由于水的比热容 大于 (选填“大于”或“小于”)砂石的比热容,吸收相同热量后砂石的温度变化较 大 (选填“大”或“小”)。
第4题图
知识点三 热量的计算
5.已知砂石的比热容为0.92×103 J/(kg·℃),它表示的物理意义是 1 kg砂石温度每升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量是0.92×103 J 。若质量为200 g、初温为20 ℃的砂石吸收了7.36×103 J的热量,那么砂石的温度会升高到 60 ℃。城市的“热岛效应”是指市中心的温度比郊区高一些,这是因为砂石的比热容 小 (选填“大”或“小”),在吸收了相同热量后升温较快。
6.下列与比热容有关的生活现象,描述正确的是( B )
A.沙漠地区昼夜温差小
B.汽车发动机常用水做冷却剂
C.在太阳光的照射下,干泥土比湿泥土升温慢
D.“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”是我国沿海地区的生活写照
解析:沙漠地区的砂石多,白天太阳照射,砂石吸收热量,由于砂石的比热容小,因此温度变化大,气温升得很高;晚上,砂石放出热量,由于砂石的比热容小,因此温度变化大,气温降得很低,故会出现早晚温差大的现象,故A错误;水的比热容大,相同质量的水和其他物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少,因此汽车发动机常用水做冷却剂,故B正确;水的比热容较大,所以湿泥土的比热容比干泥土要大一些;在阳光照射下吸热相同,由Δt=Q吸,cm可知,湿泥土升温慢一些,干泥土的温度升高得更快,故C错误;因为沙子的比热容较小,白天,吸收热量后,沙子的温度升高得多,气温较高;夜晚,放出热量后,沙子的温度下降得多,气温较低;由此可知沙漠地区白天、黑夜的温差大,产生了“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”的现象,故D错误。
7.质量相同的铜和铅吸收相同的热量时,铜比铅的温度升高得 少 (选填“多”或“少”);质量相同的铜和铅升高相同的温度,吸收热量多的是 铜 (选填“铜”或“铅”)。已知c铜=0.39×103 J/(kg·℃),c铅=0.13×103 J/(kg·℃)。
8.某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中,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0.5 min记录一次温度。
第8题图
(1)图甲是这名同学的实验装置,其中有一处明显错误,请指出错误之处: 水和煤油的质量不相等 。纠正错误后继续实验,加热过程中某时刻水的温度如图乙所示,为 27 ℃。
(2)实验中用 加热时间 表示物质吸热的多少,所以选用相同酒精灯和保持其与陶土网的距离相同就是为了让水和煤油 吸收的热量 大致相等。
(3)某同学根据实验数据,绘制了如图丙所示的温度随时间变化的关系图像。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),则煤油的比热容为 2.1×103 J/(kg·℃)。
【创新运用】
9.小梅同学利用酒精灯对400 g冰均匀加热,她每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态,如图所示是她根据记录的数据绘制的温度-时间图像,已知c冰=2.1×103 J/(kg·℃),求:
(1)在AB段,冰吸收的热量;
(2)若酒精灯在任何相同的时间内产生的热量都相等,那么在BC段,物质吸收的热量。
第9题图
解:(1)冰的质量m=400 g=0.4 kg,在AB段,冰的温度从-20 ℃升高到0 ℃,温度变化量Δt1=0 ℃-(-20 ℃)=20 ℃,冰吸收的热量
Q吸1=c冰mΔt1=2.1×103 J/(kg·℃)×0.4 kg×20 ℃=1.68×104 J。
(2)AB段的加热时间为5 min,BC段的加热时间为45 min-5 min=40 min,为AB段的8倍,所以BC段吸收的热量
Q吸2=8Q吸1=8×1.68×104 J=1.344×105 J。
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