专题07 物质的比热容(8大考点)-【压轴挑战】2025-2026 学年九年级物理上册同步培优训练(苏科版2024)
2025-09-26
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2份
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46页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 三、物质的比热容 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.68 MB |
| 发布时间 | 2025-09-26 |
| 更新时间 | 2025-09-26 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54118235.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题07 物质的比热容
8大高频考点概览
考点01 比较不同物质吸热的情况(共5小题)
考点02 比热容的概念(共6小题)
考点03 利用比热容解释生活中的现象(共5小题)
考点04 水的比热容特点及实际应用(共6小题)
考点05 比热容的计算公式(共6小题)
考点06 比热容的比例计算(共6小题)
考点07 利用比热容的公式计算热量(共6小题)
考点08 热平衡方程及其应用(共6小题)
地 城
考点01
比较不同物质吸热的情况
1.为比较A液体和B液体的吸热能力,用相同的酒精灯分别给A、B两种液体加热,两液体的质量相同(mA=mB),两种液体每秒吸收的热量相同,两种液体的温度﹣加热时间图线如图,不考虑汽化,则:
(1)同时加热4min,A液体吸收的热量 = B液体吸收的热量,(选填“>”、“=”或“<”),A液体升高的温度 大于 B液体升高的温度,而且,液体质量相同,根据公式 ,所以,A液体的比热容 小于 B液体的比热容。因此, B 液体的吸热能力更强。
(2)如果B液体的比热容是4.2×103J/(kg•℃),则A液体的比热容是 2.1×103J/(kg•℃) 。
【答案】(1)=;大于;;小于;B;(2)2.1×103J/(kg•℃)。
【解答】解:(1)用相同的酒精灯分别给A、B两种液体加热,两种液体每秒吸收的热量相同,同时加热4min,A液体吸收的热量等于B液体吸收的热量。
由图像可知,同时加热4min,A液体温度由10℃变为30℃,温度升高20℃,B液体温度由0℃变为10℃,温度升高10℃,A液体升高的温度大于B液体升高的温度。
根据比热容公式Q=cmΔt,可得,吸收的热量相同,液体的质量相同,温度变化大的,比热容小,A液体升高的温度大于B液体升高的温度,所以A液体的比热容小于B液体的比热容;比热容反映了物体吸热或放热本领大小,比热容大的,吸热能力强,即B液体的吸热能力更强。
(2)同时加热4min,A液体吸收的热量QA=cAmAΔtA,B液体吸收的热量QB=cBmBΔtB,由题可知QA=QB,即cAmAΔtA=cBmBΔtB,
。
故答案为:(1)=;大于;;小于;B;(2)2.1×103J/(kg•℃)。
2.学习了比热容的知识后,小新设计了如下的两个实验。
实验一:
(1)小新用如图1所示的装置进行实验比较酒精和煤油的比热容。
①向两个规格相同的烧杯中倒入质量相等的酒精和煤油。
②用两个相同规格的电加热器来加热酒精和煤油,液体每升高10℃,记录下相应的加热时间,分析数据发现,每升高10℃,酒精的加热时间比煤油的加热时间长。可知: 酒精 的比热容大。
③该实验中利用加热时间来反映液体吸收热量的多少,这里用到的实验方法是 转换 法。
实验二:
(2)小新想要比较铜和铝的比热容的大小。
①小新将质量相等的铜块和铝块放入冰箱,使它们的温度均降低到0℃。
②取出后,将铜块和铝块再分别放入盛有质量相等、温度都是23℃的水中,并将容器用隔热材料密封,如图2所示。
③一段时间后,温度稳定,同时测量甲、乙两容器中水的温度,分别是20℃和17℃。
④对比数据可判断, 铜 的温度变化大, 铝 从水中吸收的热量多,说明 铝 的比热容大。(均选填“铝”或“铜”)
【答案】(1)酒精;转换;(2)铜;铝;铝。
【解答】解:(1)用相同的加热器加热,加热相同的时间,放出的热量就是相等的,两种液体吸收的热量也就是相等的,所以液体吸热的多少是通过加热时间来反映的,这用到了转换法;
质量相同的酒精和煤油升高相同的温度,酒精的加热时间比煤油的加热时间长,说明酒精吸收的热量多,酒精的吸热能力强,比热容大;
(2)根据已知条件,铜块和铝块原来的温度均到0℃,一段时间后温度稳定,同时测量甲、乙两容器中水的温度,分别是20℃和17℃,即铜、铝的末温分别为20℃和17℃,故可知铜的温度变化大;
因同质量水的初温均为23℃,甲、乙两容器中水的末温分别20℃和17℃,故乙图中水的温度变化大,根据Q=cmΔt,乙图中水放热多,因没有热损失,故铝从水中吸收的热量多;
根据c,质量相同的铝和铜,因铝吸热多,而铝的温度变化小,故铝的比热容大。
故答案为:(1)酒精;转换;(2)铜;铝;铝。
3.在“比较不同物质吸热能力的大小”的实验中,小明组装的实验装置如图甲所示,用相同的两试管分别装上初温相同的水和食用油,用水浴法同时对两试管加热。
加热时间/min
0
1
2
3
4
水的温度/℃
10
14
18
22
26
食用油的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的安装顺序是 自下而上 (选填“自下而上”或“自上而下”)。
(2)试管中水和食用油的 质量 (选填“体积”或“质量”)必须相同。当它们吸收相同的热量时,可以通过 升高的温度 判断它们吸热性能的强弱。
(3)通过表格可以判断, 水 (选填“水”或“食用油”)的吸热能力更强。
(4)如图乙所示是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线,根据上面探究过程中所获得的知识可知,曲线B表示的是 沿海 (选填“沿海”或“内陆”)城市的年气温变化曲线(已知c砂石<c水)。
【答案】(1)自下而上;(2)质量;升高的温度;(3)水;(4)沿海。
【解答】解:(1)要用酒精的外火焰加热,在安装、调整实验器材时,科学合理的安装顺序是自下而上;
(2)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故实验前,小明同学应选取质量相等的水和食用油进行实验;当它们吸收相同热量时,通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱;
(3)由表格数据可知,当水和食用油升高相同温度时,食用油需要的时间短,水需要的时间长,水吸收的热量更多,水的吸热本领更强;
(4)由图乙气温变化曲线得出,B所示的城市最高、最低气温差比A所示的城市的小,A曲线所示城市的气温变化较大;沙石的比热容比水小,在吸收或放出相同的热量时,温度变化较大,所以曲线B表示的是沿海城市的年气温变化曲线。
故答案为:(1)自下而上;(2)质量;升高的温度;(3)水;(4)沿海。
4.在“比较不同物质吸热能力”的实验中,将a、b两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热(不计热量损失),根据记录的实验数据并绘制出如图丙所示的温度﹣时间图象。请你完成下列问题:
(1)如图甲、乙所示,应该选用初温和 质量 相同的液体。
(2)由图丙可知,杯中的a、b两种液体,升高相同温度时,吸收的热量 不相同 (选填“相同”或“不相同”)。
(3)搅拌器的目的: 使液体均匀受热 。
(4)根据图丙中的相关数据可得出:a、b两种液体的比热容大小之比是 2:1 ;根据所学的物理知识可知选用其中 a 液体(选填“a”或“b”)做为汽油机的散热物质,效果会更好。
【答案】(1)质量;(2)不相同;(3)使液体均匀受热;(4)2:1;a。
【解答】解:
(1)根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,如图甲、乙所示,应该选用初温和质量均相等的a、b两种液体进行实验;
(2)由图丙可知,升高相同的温度,a液体加热时间更长,吸收热量更多;
(3)实验中上下反复缓慢地提拉搅拌器,目的是让液体受热均匀;
(4)加热10分钟,a升高的温度为30℃,b升高的温度为60℃,根据Δt,在质量和吸热相同的情况下,升高的温度与比热容成反比,a、b两种液体的比热容大小之比是2:1;
a的比热容大,根据Q=cmΔt,在质量和升高温度相同时,a吸热多,故a液体做为汽油机的散热物质,效果会更好。
故答案为:(1)质量;(2)不相同;(3)使液体均匀受热;(4)2:1;a。
5.(1)扩散现象说明了 分子在做永不停息地无规则运动 ,气体混合均匀后,分子将 继续 (填“继续”或“停止”)运动。若实验室温度分别为20℃、30℃、40℃,则在 40℃ 温度下扩散现象最快。
(2)探究物质的吸热能力,通常有两种方案:
方案一:取相同质量的两种物质,吸收相等的热量,比较温度的变化。
方案二:取相同质量的两种物质,升高相同的温度,比较吸收的热量。
①实验中使用相同的酒精灯对甲、乙两种液体进行加热,通过比较 加热时间长短 可知吸收热量的多少,此处用的实验方法是: 转换 法。
②如表是某小组探究甲、乙两种液体的吸热能力时记录的实验数据。
液体名称
液体质量m/g
初温t1/℃
末温t2/℃
加热时间t/min
甲
10
30
40
6
乙
10
30
40
3
分析表中信息,小明采用的是方案 二 (选填“一”或“二);分析表中数据,可得出的结论: 甲的吸热能力强 。
③如果在甲、乙两种液体中选择一种作为冬天取暖的暖气中充装的液体,应选 甲 液体更加合适。
【答案】(1)分子的无规则运动;继续;40℃;(2)①加热时间长短;②二;甲的吸热能力强;③甲。
【解答】解:(1)用如图所示的实验装置演示气体扩散现象,将玻璃板抽掉后下面瓶中红棕色的二氧化氮气体颜色会逐渐变浅,这一现象说明了分子的无规则运动;
气体混合均匀后,分子将继续运动;
若实验室温度分别为20℃、30℃、40℃,温度越高分子运动越快,则在40℃温度下扩散现象最快;
(2)①实验中使用相同的酒精灯对其进行加热,根据转换法,通过加热时间长短可知吸收热量的多少。
②用相同的酒精灯对甲、乙两种液体进行加热,在相同的时间内酒精灯放出的热量相同,甲、乙液体吸收的热量相同,加热时间不同,吸收的热量不同,所以通过比较加热时间,可知吸热的多少。这是转换法的应用;
分析表中信息,升高相同的温度,比较加热时间的长短,故小明采用的是方案二;
分析表中数据,相同质量的甲、乙两种液体,甲吸热多,故可得出的结论:甲的吸热能力强;
③因甲的比热容大,根据Q=cmΔt,质量相同的甲、乙两种液体升高相同的温度,甲吸热多,故如果在甲、乙两种液体中选择一种作为冬天取暖的暖气中充装的液体,应选甲液体更加合适。
故答案为:(1)分子的无规则运动;继续;40℃;(2)①加热时间长短;②二;甲的吸热能力强;③甲。
地 城
考点02
比热容的概念
6.两只相同的电加热器,分别给相同体积的水和某种油加热。在开始时和加热3min时各记录一次温度。如下表所示,已知ρ油=0.8×103kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),加热的效率为90%,油的末温没有达到它的沸点。下列说法正确的是( )
加热时间/min
0
3
水的温度/℃
18
28
油的温度/℃
18
43
A.这种油的比热容为2.1×103J/(kg•℃)
B.这种油的比热容为1.68×103J/(kg•℃)
C.因为这种油的密度比水小,所以它的比热容比水大
D.加热三分钟的过程中,水吸收的热量比油少
【答案】A
【解答】解:D.由转换法知,相同的加热器在相同时间内放出的热量相等,用两只相同的电加热器,分别给相同体积的水和某种油加热,且加热效率相同,加热三分钟的过程中,水吸收的热量和油一样多,故D错误;
ABC.加热三分钟后,水升高的温度为Δt水=t水﹣t0=28℃﹣18℃=10℃,
油升高的温度为Δt油=t油﹣t0=43℃﹣18℃=25℃,
水吸收的热量为Q水=c水m水Δt水=c水ρ水V水Δt水,
油吸收的热量为Q油=c油m油Δt油=c油ρ油V油Δt油,
可得c水ρ水V水Δt水=c油ρ油V油Δt油,即c水ρ水V水×10℃=c油ρ油V油,×25℃,
解得油的比热容为2.1×103J/(kg•℃),故A正确,BC错误。
故选:A。
7.质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,c水>c液,它们温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃)。下列说法中正确的是( )
A.乙物质是水 B.0~12min乙温度降低了20℃
C.0~12min甲放出了的热量8.4×104J的热量 D.乙物质的比热容为2.1×103J/(kg•℃)
【答案】D
【解答】解:A、时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图示可以看出,乙液体的温度降低的快,甲液体温度降低慢,
根据热量的计算公式Q放=cmΔt可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,谁的温度降低得快,它的比热容小,
所以,甲液体的比热容大,所以若甲、乙两种液体中,一种液体是水,则这种液体一定是甲液体,故A错误;
B、由图可知:乙液体的初温是60℃,放热12分钟后乙液体的末温是20℃,乙温度降低了40℃,故B错误;
C、读图可得,甲在12min内由60℃降低到40℃,降低的温度是60℃﹣40℃=20℃,甲液体已判断出是水,
所以甲放出的热量Q放=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J,故C错误;
D、由图知,0~12min水放出的热量:
Q放=c水m水(t水﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×m水×(60℃﹣40℃),
0~12min乙液体放出的热量:
Q放=c乙m乙(60℃﹣20℃),
由题知,水和乙液体的质量相同,即m水=m乙
4.2×103J/(kg•℃)×m水×(60℃﹣40℃)=c乙m乙(60℃﹣20℃),
解得c乙=2.1×103J/(kg•℃),故D正确。
故选:D。
8.现有甲、乙、丙三种初温相同的液体,其中甲、乙为质量不等的同种液体,乙、丙为质量相等的不同液体。对这三种液体分别加热,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,则:
(1)甲、丙两种液体的比热容 丙大 (选填“甲大”“相同”“丙大”或“无法判断”);
(2)再次加热甲、乙两种液体,使它们温度相同。现有两个温度、质量都相同的金属球,将球A放入盛有甲液体的杯中,热平衡(液体温度不再变化)后甲液体温度降低了Δt;将球B放入盛有乙液体的杯中,热平衡后乙液体温度也降低了Δt。不计热量损失和液体的质量损失,则A、B两种金属球的比热容 A大 (选填“A大”“相同”“B大”或“无法判断”)。
【答案】(1)丙大;(2)A大。
【解答】解:(1)由题知甲、乙是质量不同的同种液体,则甲、乙的比热容相同,乙、丙为质量相等的不同液体,由下图可知,当乙、丙吸收相同热量时,乙的温度升高得多,由Q=cmΔt可知乙的比热容小于丙的比热容;
甲、乙是同种液体,因此c甲=c乙<c丙,故丙的比热容大于甲的比热容;
(2)由下图可知甲、乙吸收相同热量时,乙的温度变化量大于甲的温度变化量,又知甲的比热容等于乙的比热容,由Q=cmΔt可知,甲的质量大于乙的质量,两个金属球放入两种液体后,液体降低了相同的温度,根据公式Q放=cmΔt可知,在甲液体中的A吸收热量更多,金属球的初温、质量都相同,可知A的比热容更大。
故答案为:(1)丙大;(2)A大。
9.将质量均为1kg、初温均为20℃的铝、铜、铁三个金属球浸没在沸水中煮较长的一段时间后,三个球的末温 相同 (选填“相同”或“不同”),从沸水中吸收热量最多的是 铝 球,接着将三个球从沸水中捞出,当它们放出相同的热量时, 铜 球的温度降低最多。(c铝>c铁>c铜)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由于热传递最终的结果是两者的温度相同,所以煮较长的一段时间后三者的温度都等于沸水的温度,即三个球的末温相同;
(2)根据热量公式Q吸=cmΔt分析可知,三种物质升高相同的温度,比热容大的物体吸收的热量多,比热容小的物体吸收的热量少,即从沸水中吸收热量最多的是铝球;
(3)由物体吸热公式Q放=cmΔt可知,质量相同的不同物质,放出相同的热量,比热容小的物体温度降低的最多,所以铜球温度降低最多;
即铜球的温度降低最多;
故答案为:相同;铝;铜。
10.用相同的电加热器给质量相等的甲、乙两种固体加热,它们的温度随时间变化情况如图所示。当加热至2min时,甲吸收的热量 等于 乙吸收的热量;甲的比热容 大于 乙的比热容(都选填“大于”“小于”或“等于”);其中 乙 是晶体。
【答案】等于;大于;乙。
【解答】解:(1)用相同的装置给质量相等的甲、乙两种固体加热,吸收热量的多少与时间有关,当加热至2min时,吸收的热量相等;
(2)根据图像分析,取甲、乙固体加热相同时间点,(即吸收热量相同)甲的温度变化较少,则其比热容较大,反之固体乙的温度变化较大,比热容较小;
(3)乙有固定的熔点,是晶体。
故答案为:等于;大于;乙。
11.质量均为100g的四种物质,当温度升高1℃时所吸收的热量如图所示。
请根据图中信息回答以下问题。
(1)煤油的比热容为 2.5×103 J/(kg•℃);
(2)质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度的变化更 大 (选填“大”或“小”)。
【答案】(1)2.5×103;(2)大。
【解答】解:(1)由图可知,100g煤油温度升高1℃时所吸收的热量为250J,
由Q吸=cmΔt可知,煤油的比热容:
c煤油2.5×103J/(kg•℃);
(2)由图可知,100g铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量多,由Q吸=cmΔt可知,铝的比热容大,由Q吸=cmΔt可知,质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度的变化更大。
故答案为:(1)2.5×103;(2)大。
地 城
考点03
利用比热容解释生活中的现象
12.夏季在海边,由于水和砂石的比热容不同,常能够形成海风或者陆风。海风指从海上吹向陆地的风,反之为陆风。如图是某地空气流动情况,据此判断此时为( )
A.白天,形成的是海风 B.晚上,形成的是海风
C.白天,形成的是陆风 D.晚上,形成的是陆风
【答案】A
【解答】解:由图知,陆地上方的空气上升,而海面上方的空气下沉,这是因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大,白天,太阳照射下陆地和海水吸收相同的热量,海水温度上升少;陆地吸热后,温度上升快,热空气上升,海面上方冷空气就会来补充,于是冷空气沿海面吹向陆地,所以可知此时是白天,故A正确。
故选:A。
13.学习了比热容的知识后,某物理课外兴趣小组绘制了如图所示的海陆风成因及流动情况示意图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:
AC、白天,地表受太阳辐射而增温,由于陆地土壤比热容比海水比热容小,且土壤容量比海水容量小得多,陆地升温比海洋快得多,因此陆地上的气温显著地比附近海洋上的气温高,陆地上空气气压低于海洋表面气压,海陆风由海洋吹向陆地;故A正确,C错误;
BD、夜间,由于陆地土壤比热容比海水比热容小,且土壤容量比海水容量小得多,陆地降温比海洋快,海上气温高于陆地,陆地上空气压比海洋上空气压高,就出现与白天相反的风向,海陆风由陆地吹向海洋;故BD错误。
故选:A。
14.“黄河故道芳菲天,大套梨花来相见”,2021年中国滨海梨花节如约而至(如图所示)。满园梨花香扑鼻而来,这是 扩散 现象,说明分子一直在做永不停息地 无规则 运动;“早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写,而沿海地区昼夜温差则不大,这是因为砂石与水的 比热容 (选填物质的特性)不同。
【答案】扩散;无规则;比热容。
【解答】解:满园梨花香扑鼻而来,这是扩散现象,说明分子一直在做永不停息地无规则运动。中午时温度升高,香味更加浓郁,说明了温度越高分子运动越剧烈。
沿海地区,水多,内陆地区水少、砂石多,因为水的比热容较大,砂石的比热容较小,白天,相同质量的水和砂石比较,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。
故答案为:扩散;无规则;比热容。
15.水稻是喜温植物,春季育秧时,通常傍晚向秧田灌水,早晨将水放出,以防秧苗冻坏。隐含的物理知识是,水的 比热容 较大,气温降低时,水 放出 (选填“放出”或“吸收”)较多的 热量 (选填“温度”、“内能”或“热量”)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
水的比热容是常见物质中最大的;根据Q放=cm(t﹣t0),气温降低时,由于水的比热容比较大,在质量一定时,水可以放出更多的热量,这样可在夜晚防止霜冻,保护秧苗。
故答案为:比热容;放出;热量。
16.小明在走廊无意碰到铁质栏杆,尽管是深秋了,他感觉阳光下的栏杆很烫手,而与栏杆相连的瓷砖在阳光下却还是凉凉的。这主要是由于铁的比热容比瓷砖 小 (选填“大”、“小”)的缘故;相同质量的铁和瓷砖,升高相同的温度, 瓷砖 (选填“铁”、“瓷砖”)吸收的热量更多。
【答案】小;瓷砖。
【解答】解:(1)比热容是表示物体吸放热性能的物理量,小明之所以感觉到栏杆很烫手,而与栏杆相连的瓷砖却还是凉凉的,这主要是因为铁的比热容比瓷砖的小,在同样吸热的情况下,瓷砖的温度升高比较慢。
(2)根据Q=cmΔt可知,物质的比热容越大,升高相同的温度吸收的热量越多,因为铁的比热容比瓷砖的小,故相同质量的铁和瓷砖,升高相同的温度,瓷砖吸收的热量更多。
故答案为:小;瓷砖。
地 城
考点04
水的比热容特点及实际应用
17.下列说法正确的是( )
A.物体内能增加,一定从外界吸收热量
B.夏天向教室内洒水降温是利用水的比热容大
C.物体内能减少时,温度可能不变
D.液体的温度升高,只有在表面的分子热运动才会变剧烈
【答案】C
【解答】解:
A、物体内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是由于外界物体对它做功导致的,故A错误;
B、因水蒸发有致冷作用,使周围空气温度降低,所以夏天洒水是利用了蒸发吸热的道理,故B错误;
C、物体内能减少时,温度可能不变,如晶体凝固时,放出热量,内能减少,温度不变,故C正确;
D、分子的热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越激烈,并不是只有在表面的分子热运动才会变剧烈,故D错误。
故选:C。
18.近年来许多住宅都安装了地暖来抵御严寒,其中一种地暖如图所示,以温度不高于60℃的某种液体为热媒。经埋置于地面以下填充层中的加热管,在分集器的作用下将热媒均匀分配到每个支路中循环流动,加热整个地板。通过地面以辐射和对流的热传递方式向室内供热。
上述地暖常选用 水 (选填“水”、“煤油”或“酒精”)作为热媒。请具体分析选择该液体作为热媒的原因 水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多 。
【答案】水;水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多。
【解答】解:地暖常选用水作为热媒,因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多。
故答案为:水;水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多。
19.如图所示为古代蜀地人使用的“夹瓷盏”省油灯,其原理是夹层里水的 比热容 较大,与其他物质相比,升高相同温度,水吸收的热量较 多 (选填“多”或“少”),所以可以快速 降低 油的温度(选填“升高”或“降低”),达到省油的目的。
【答案】比热容;多;降低。
【解答】解:夹层里注入的是冷水,其原理是利用水的比热容比较大的特点,根据Q吸=cmΔt,与其他物质相比,升高相同温度,水吸收的热量较多,所以可以快速降低油的温度,达到省油的目的。
故答案为:比热容;多;降低。
20.水的比热容4.2×103J/(kg•℃),2kg水在温度升高1℃吸收的热量是 8.4×103 J,将1kg的水倒去一半,剩下水的比热容为 4.2×103 J/(kg•℃),大到核电站,小到小汽车,都是使用水作为散热的物质,这是因为水的 比热容 比其他物质大得多的缘故。
【答案】8.4×103;4.2×103;比热容。
【解答】解:(1)水吸收的热量为:Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×1℃=8.4×103J;
(2)将水倒掉一半,虽然水的质量和体积改变了,但比热容与质量和体积无关,所以水的比热容不变,仍然为4.2×103J/(kg•℃);
(3)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,所以可作为冷却剂。
故答案为:8.4×103;4.2×103;比热容。
21.汽车发动机工作时的温度高,最高温度超过2000℃。如果得不到有效冷却,将影响其正常工作。为此,常使用水冷式冷却系统对汽车发动机降温。水冷的原理是通过流动的冷却液(由水、防冻剂、添加剂组成)使发动机温度降低,冷却液的特点是比热容 大 、凝固点低。而体温计采用比热容小的水银作为测温物质,这样设计是考虑到升高相同温度时,吸收的热量 少 ,达到与被测物体相同温度需要的时间 短 。
【答案】大;少;短。
【解答】解:汽车发动机上散热器的冷却剂选用比热容大、凝固点低的液体,在质量和升高的温度相同时,吸收的热量最多,致冷效果最好;
常体温计是用水银作为测温物质,主要是因为水银比热容较小,在质量和升高的温度均相同时,水银吸热少,且水银升温快,即达到与被测物体相同温度需要的时间短。
故答案为:大;少;短。
22.生活中常用水作冷却剂,这是利用了水的比热容较 大 (填“大”或“小”)的特点,所以在相同的条件下水能吸收的热量较 多 (填“多”或“少”),冷却效果好。铝的比热容是0.88×103J/(kg•℃),它的物理意义是 1kg的铝温度升高1℃,吸收的热量是0.88×103J ;把一块铝切去一半,剩下的半块铝的比热容是 不变 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解: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,水能带走较多的热量,冷却效果好,所以生活中常用水作冷却剂;
铝的比热容是0.88×103J/(kg•℃),它表示的物理意义是1kg的铝温度升高1℃,吸收的热量是0.88×103J,读作0.88×103J焦每千克摄氏度,把这块铝切去一半,余下部分的比热容不变;
故答案为:大;多;1kg的铝温度升高1℃,吸收的热量是0.88×103J;不变。
地 城
考点05
比热容的计算公式
23.根据表格所提供的几种物质的比热容得出以下四个结论,其中正确的是( )
几种物质的比热容c/[J•(kg•℃)﹣1]
水
4.2×103
冰
2.1×103
酒精
2.4×103
砂石
0.92×103
煤油
2.1×103
铝
0.88×103
水银
0.14×103
铜
0.39×103
A.液体的比热容一定比固体的比热容大
B.1kg的冰下降1℃放出的热量为2.1×103J/(kg•℃)
C.质量相等的铜块和铝块都降低1℃,铝块比铜块放出的热量多
D.初温相同的铜块和砂石,吸收相等的热量,砂石的末温低于铜块的末温
【答案】C
【解答】解:A、由表中数据可知,液体的比热容普遍大于固体的比热容,但水银的比热容比固体的比热容,故A错误;
B、由表中数据可知冰的比热容为2.1×103J/(kg•℃),表示1kg的冰温度下降1℃放出的热量为2.1×103J,故B错误;
C、由表中数据可知铜的比热容小于铝的比热容,质量相等的铜块和铝块降温1℃时,根据Q放=cmΔt可知铝块比铜块放出的热量多,故C正确;
D、由表中数据可知铜的比热容小于砂石的比热容,吸收相等的热量,根据Δt可知,在质量一定时,铜块升高的温度比砂石的大,则铜块的末温高于砂石的末温。由于铜块与砂石的质量关系未知,所以不能确定铜块与砂石的末温关系,故D错误。
故选:C。
24.如图所示是用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图像,其中b、c的质量相同。下列对图像的分析中正确的是( )
A.t1~t2时间内物质a的温度不变,内能不变 B.若a、b是同种物质,则b的质量大于a的质量
C.温度从T1升高到T2时,a物质吸收的热量比b物质多 D.b物质的比热容大于c物质的比热容
【答案】B
【解答】解:A、t1~t2时间内,a物质不断吸热,温度不变、但内能变大,故A错误;
B、若a、b是同种物质,因为b达到熔点或沸点的时间更长,故b的质量大于a的质量,故B正确;
C、从图象可知,从初始温度升高到T2,a所需时间t1,b所需时间t2,t1小于t2,升高相同的温度,b吸收的热量更多,故C错误;
D、从图中信息可知,当b、c质量相同时,吸收相同的热量时,b升高的温度大于c,根据Q=cmΔt知b的比热容小于c,故D错误。
故选:B。
25.在标准大气压下用相同的加热器加热质量均为500g,初温相同的水和某种物质,它们温度随时间变化的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.乙物质的沸点一定是80℃
B.0~4min,乙物质的比热容为2.8×103J/(kg•℃)
C.0~4min,乙吸收的热量大于甲吸收的热量
D.8~10min,甲吸收的热量为1.68×105J
【答案】B
【解答】解:A、由题意和图像可知,用相同的加热器对水和某种物质进行加热,在标准气压下甲的沸点是100℃,所以甲是水,而乙是另外一种物质,且乙物质在4~10min内温度保持80℃不变,因乙物质可能是固态,也可能是液态,所以,可能是乙物质的熔点为80℃,也可能是乙物质的沸点为80℃,故A错误;
B、在标准气压下,甲的沸点是100℃,所以甲是水,0~8min,
水吸收的热量为:Q水=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×80℃=16.8×104J,
则0~4min,水吸收的热量为8.4×104J,
所以乙在0~4min内吸收的热量也是8.4×104J,
则乙的比热容:c2.8×103J/(kg•℃),故B正确。
C、0~4min,乙吸收的热量等于甲吸收的热量,故C错误;
D、加热4min,水吸收的热量为8.4×104J,则8~10min内,加热时间为2min,
所以甲吸收的热量为4.2×104J,故D错误。
故选:B。
26.人们常说“水是生命之源”,我们每天大概要喝8杯水,当喝掉半杯水后,剩下水的比热容 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”),我们的生活离不开水,这与水的比热容比较大有关,因为它可以使地球昼夜及四季的温度变化 小 (选填“大”或“小”),从而有效的调节了气温,若水的质量为2千克,温度升高10℃,则水吸收的热量为 8.4×104 焦。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与质量无关,一杯水当喝掉半杯水后,剩下的半杯水的比热容不变。由于水的比热容大,相同质量的水和其它物质相比,在相同的受冷和受热的情况下,水的温度变化小,它可以使地球昼夜及四季的温度变化小,所以可有效调节气温。水吸收的热量Q=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×10℃=8.4×104J。
故答案为:不变;小;8.4×104。
27.如表所示是一些物质的比热容,由表可知:
物质
水
铝
干泥土
沙石
铁、钢
铜
比热容/[J•(kg•℃)﹣1]
4.2×103
0.88×103
0.84×103
0.92×103
0.46×103
0.39×103
(1)物质的比热容与质量 无关 (有关/无关)。
(2)在阳光照射下,干泥土比湿泥土温度升高得 快 (快/慢)。
(3)质量相等的铝块和铁块升高相同的温度, 铁块 (铝块/铁块)吸收的热量较少。
(4)从节能的角度,烧开水时用质量相等的铜壶和铝壶相比,选用 铜 壶更节能。
【答案】(1)无关;(2)快;(3)铁块;(4)铜。
【解答】解:(1)比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类和状态有关,与物质的质量无关;
(2)在受太阳光照射的条件相同时,干泥土比湿泥土的比热容较小,吸收相同的热量,干泥土比湿泥土升温快;
(3)已知c铁<c铝,质量相等的铝块和铁块升高相同的温度,由公式Q=cmΔt可知,铁块吸收的热量较少;
(4)同样烧开一壶水,壶吸收的热量越少越好,由Q吸=cmΔt可知,质量和初温都相等的铜和铝,由于铜的比热容小于铝的比热容,铜壶吸收的热量较少,故选用铜壶较好。
故答案为:(1)无关;(2)快;(3)铁块;(4)铜。
28.用完全相同的装置分别给质量相等的甲、乙两种液体加热,绘制的温度﹣时间关系如图,由图象可知:
(1)从开始加热到t1时刻,甲、乙吸收热量的关系Q甲 = Q乙,甲、乙两种液体比热容大小关系c甲 < c乙。
(2)要想使两种液体升温一样快,应该减少 乙 液体的质量。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:已知加热装置完全相同,也就是相同时间为液体提供的热量相同。从开始加热到t1时刻,加热时间相同,所以甲、乙吸收热量的关系Q甲=Q乙;
由图象知,从开始加热,到t2时刻,末温度相同,初温度不同,乙的初温度较高,说明乙升高的温度较少;两种液体吸收的热量相同,质量相同,由公式c知,乙的比热容较大,甲的比热容较小。
相同的加热器在相同时间内放出的热量相同,液体吸收的热量也相同,根据Q=cmΔt知,要想使两种液体升温一样快,应该减少比热容大的液体的质量,即减少乙液体的质量。
故答案为:(1)=;<;(2)乙。
地 城
考点06
比热容的比例计算
29.质量和初温相同的a、b两种液体,使用完全相同的电加热器对其加热,每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度,并画出了温度随时间变化的图像如图,由图像可知,表述正确的是( )
A.a液体比热容小 B.由图象可知,a、b液体的比热容之比4:5
C.0~3min内a液体吸收的热量少 D.升高相同的温度时,b液体吸收的热量少
【答案】D
【解答】解:C、质量和初温相同的a、b两种液体,使用完全相同的电加热器对两种液体加热,相同时间内两种液体吸收的热量相同,故0~3min内,a、b液体吸收的热量相等,故C错误;
D、由图可知,升高温度为Δt=35℃﹣15℃=20℃时,a液体加热了6min,b液体加热了3min,
即a、b吸收的热量:,即升高相同的温度时,b液体吸收的热量少,故D正确;
AB、根据可知,相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量和比热容的大小成正比,
故有:,即a液体的比热容大,故AB错误。
故选:D。
30.甲、乙两个金属球的质量之比为1:3,吸收相同的热量后,它们升高的温度之比是2:3,那么它们的比热之比c甲:c乙等于( )
A.1:2 B.2:1 C.2:9 D.9:2
【答案】D
【解答】解:由题知,m甲:m乙=1:3,Δt甲:Δt乙=2:3,吸收的热量Q甲:Q乙=1:1,
Q吸=c甲m甲Δt甲,Q放=c乙m乙Δt乙,
,
。
故选:D。
31.如图甲所示,为了比较a、b两物质的吸热能力,将质量相同、初温不同的a、b两种物质放入相同的烧杯,并用相同的酒精灯分别进行加热,根据实验数据作出的温度随时间变化的图象如图乙所示,以下说法正确的是( )
A.0~60s,b物质吸收的热量多
B.a和b两种物质的比热容之比是4:3
C.a物质60s后,继续吸热,温度不变,内能不变
D.b物质更适合做冷却剂
【答案】B
【解答】解:A.用相同的酒精灯分别对两种物质进行加热,两物质在相同时间内吸收的热量一样,即0~60s,两物质吸收的热量一样多,故A错误;
BD.由图可知,加热60s时,a、b升高的温度分别为
Δta=60℃﹣30℃=30℃,Δtb=60℃﹣20℃=40℃,
a和b两种物质的比热容之比:,故B正确;
即a的比热容更大,在质量和升高温度相同时,由Q吸=cmΔt可知,a吸收的热量更多,故a物质更适合做冷却剂,故D错误;
C.由图象可知,a物质60s后继续吸热,内能增加,但温度不变,故C错误。
故选:B。
32.用相同的燃料分别对质量相等的甲、乙两种液体加热(不计热量损失)。如图所示是甲、乙的温度随加热时间变化的图象,下列说法中正确的是( )
A.沸腾前,升高相同温度,甲吸收的热量较多
B.4~8分钟,甲的内能在减小
C.乙内能增大时,温度一定升高
D.甲、乙的比热容之比为2:3
【答案】A
【解答】解:
A、用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热时,在相同的时间t内电热器产生的热量相等,不计热量损失,则甲、乙吸收的热量相等,由图象可知,甲、乙升高相同的温度,加热甲的时间长,则甲吸收的热量多,故A正确;
B、由图象可知,4~8分钟,甲的温度在升高,所以4~8分钟,甲的内能在增大,故B错误;
C、液体在沸腾过程中不断吸收热量,内能增大,温度不变,所以乙内能增大时,温度不一定升高,故C错误;
D、由图象可知,甲、乙升高的温度相同时(从20℃升高到100℃),甲的加热时间为t甲=8min,乙的加热时间为t乙=4min,
则甲、乙吸收的热量关系为:Q甲吸=2Q乙吸,
由Q吸=cmΔt得c,因m、Δt都相同,
则c甲:c乙=Q甲吸:Q乙吸=2:1,故D错误。
故选:A。
33.根据表格所提供的几种物质的比热容和密度,得出的以下结论中正确的是( )
物质
比热容/J/(kg•℃)
物质
比热容/J/(kg•℃)
物质
密度/kg/m3
物质
密度/kg/m3
水
4.2×103
冰
2.1×103
纯水
1.0×103
冰
0.9×103
酒精
2.4×103
铝
0.88×103
酒精
0.8×103
铝
2.7×103
水银
0.14×103
铜
0.39×103
水银
13.6×103
铜
8.9×103
A.固体的密度大于液体的密度,固体的比热容小于液体的比热容
B.质量相等的水和酒精,吸收相等的热量后,温度的变化一定相等
C.同种物质发生物态变化时,比热容不变
D.体积相等的铝块和铜块升高相同的温度,铜块吸收的热量多
【答案】D
【解答】解:
A、由表中数据可知,冰的密度比纯水的密度小,冰、铝、铜的密度都比水银的密度小,所以固体的密度不一定大于液体的密度;由表中数据可知,冰、铝、铜的比热容都大于水银的比热容,所以固体的比热容不一定小于液体的比热容,故A错误;
B、由表中数据可知,水的比热容和酒精的比热容不相同,则由Q=cmΔt可知,质量相等的水和酒精,吸收相等的热量,温度变化不相等,水的比热容大、温度变化小,故B错误;
C、由冰和水的比热容可知:同种物质在发生物态变化时比热容会改变,故C错误;
D、由表中数据可知,铝的密度ρ铝=2.7×103kg/m3,铜的密度ρ铜=8.9×103kg/m3,
由m=ρV可得铝块与铜块的质量之比为:
m铝:m铜=ρ铝V:ρ铜V=ρ铝:ρ铜=2.7×103kg/m3:8.9×103kg/m3=27:89;
由表中数据可知,铝的比热容与铜的比热容之比为:
c铝:c铜=0.88×103J/(kg•℃):0.39×103J/(kg•℃)=88:39;
由Q吸=cmΔt可得,铝块与块铜块升高相同的温度后吸收的热量之比为:
,
所以铜块吸收的热量多,故D正确;
故选:D。
34.A、B两物体质量相等,温度均为10℃;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5℃,乙杯水温降低了10℃,不考虑热损失,则A、B两物体的比热容之比为( )
A.1:2 B.3:5 C.10:11 D.4:9
【答案】D
【解答】解:物体A放入甲杯水后,它们的共同温度为60℃﹣5℃=55℃,
水放出的热量Q放=c水m水Δt水
A吸收的热量Q吸=cAmAΔtA,
根据热平衡方程:Q放=Q吸,
即c水m水Δt水=cAmAΔtA,代入相关数据得:
c水m水×5℃=cAmA×(55℃﹣10℃)
cA;
物体B放入乙杯水后,它们的共同温度为60℃﹣10℃=50℃,
水放出的热量Q放=c水m水Δt水
B吸收的热量Q吸=cBmBΔtB,
根据热平衡方程:Q放=Q吸,
即c水m水Δt水=cBmBΔtB,
代入相关数据得:
c水m水×10℃=cBmB×(50℃﹣10℃)
cB;
A、B两物体质量相等,即mA=mB,
则A、B两物体的比热容之比为:
。
故选:D。
地 城
考点07
利用比热容的公式计算热量
35.小丽用图甲装置进行实验,两个完全相同的试管各装入20g甘油和水,用水浴法加热。它们的温度随时间变化图像如图乙,温度上升时单位时间内试管里甘油与水吸收的热量相等。水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),甘油的沸点为290℃,气压为标准大气压。下列说法正确的是( )
A.加热时间越长,甘油温度越高
B.0∼6min油吸收的热量为2.4×103J
C.6∼10.5min甘油吸收的热量等于试管内水吸收的热量
D.甘油末温和水的末温相同,所以它们吸热能力一样
【答案】B
【解答】解:AC、甘油从烧杯的水中吸收热量,内能增加,温度升高,由图乙可知,6min时甘油与烧杯中水的温度相同,此后,甘油不能再从水中吸收热量,温度不再升高,故AC错误;
B、由图乙可知,水在10.5min内升高的温度Δt=100℃﹣50℃=50℃,
10.5min内水吸收的热量:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×20×10﹣3kg×50℃=4.2×103J,
由于温度上升时单位时间内试管里甘油与水吸收的热量相等,则0∼6min油吸收的热量:QQ吸=2.4×103J,故B正确;
D、0∼6min质量相等的甘油和水吸收的热量相等,由图乙可知,甘油升温比水升温快,根据c可知,甘油的比热容比水的小,即甘油的吸热能力与水弱,故D错误。
故选:B。
36.某太阳能热水器装有100kg温度为20℃的水,阳光照射一天后,水温升高到80℃.热水器内的水吸收了 2.52×107 J热量,水是通过 热传递 的方式改变内能。若上述这些热量由天然气燃烧提供,则需要完全燃烧 0.63 m3的天然气,不考虑能量损失,天然气的热值为4×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(80℃﹣20℃)=2.52×107J;
(2)水从太阳光中吸收热量,内能增加、温度升高,这是通过热传递的方式改变内能的;
(3)不考虑能量损失,Q放=Q吸=2.52×107J,
由Q放=qV可得,需要完全燃烧天然气的体积:
V0.63m3。
故答案为:2.52×107;热传递;0.63。
37.甲、乙液体分别置于两个不同的恒温封闭环境中,质量保持不变,测得甲、乙液体的温度随时间变化如图所示。
(1) 甲 (选填“甲”或“乙”)液体的分子运动随时间越来越剧烈。
(2)甲液体所在环境的温度 大于35℃ (选填“小于1.7℃”“等于20℃”或“大于35℃”)。
(3)乙液体在“1min﹣2min”段、“8min﹣9min”段放出的热量分别为Q1、Q2,则Q1 > Q2(选填“>”“=”或“<”),依据是 由Q放=cmΔt可得,在c和m相同时,1min−2min段乙液体的温度变化量Δt更大 。
【答案】(1)甲;
(2)大于35℃;
(3)>;由Q放=cmΔt可得,在c和m相同时,1min−2min段乙液体的温度变化量Δt更大。
【解答】解:(1)分子的热运动与温度有关,温度越高,运动越剧烈,由题图可知,甲的温度在不断升高,所以甲液体分子运动随时间越来越剧烈;
(2)甲液体初始温度是20℃,随着时间可以达到35℃,从甲的图像可以看出,温度可能还会升高,所以甲液体所处的环境温度应该高于甲液体的温度,即甲液体所在环境的温度大于35℃,才能够继续把热量传递给甲;
(3)由图可知,“1min﹣2min”段乙液体温度变化量为3℃,“8min﹣9min”段乙液体温度变化量为1.4℃,
由Q放=cmΔt,可知,“1min﹣2min”段放出热量更多比“8min﹣9min”段乙液体放出的热量多,即Q1>Q2;
故答案为:(1)甲;
(2)大于35℃;
(3)>;由Q放=cmΔt可得,在c和m相同时,1min−2min段乙液体的温度变化量Δt更大。
38.在班级开展的劳动活动中,不少学生发现煮好的鸡蛋用凉水冷却一下就好去壳。用凉水冷却鸡蛋是通过 热传递 的方式改变鸡蛋的内能。如果水的质量是400g,初温15℃,一段时间后,取出鸡蛋,此时水温为20℃,则在冷却鸡蛋的过程中水吸收的热量为 8.4×103 J。【】
【答案】热传递;8.4×103。
【解答】解:煮好的鸡蛋用凉水冷却一下,凉水吸收鸡蛋的内能,使鸡蛋的内能减少,温度降低,这是通过热传递的方式改变鸡蛋的内能;
水吸收的热量为:
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×400×10﹣3kg×(20℃﹣15℃)=8.4×103J。
故答案为:热传递;8.4×103。
39.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,用酒精灯给烧杯中的水加热,烧杯中盛有20℃、质量为0.1kg的水,在一个标准大气压下加热,假如完全燃烧酒精1.26g,[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),酒精的热值为3.0×107J/kg]求:
(1)水温度升高到40℃时吸收的热量;
(2)完全燃烧酒精1.26g时放出的热量;
(3)如果不考虑热量的损失,水完全吸收酒精燃烧放出的热量,问水最后的温度是多少?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.1kg×(40℃﹣20℃)=8.4×103J;
(2)1.26g酒精完全燃烧释放的热量:
Q放=m酒精q=1.26×10﹣3kg×3.0×107J/kg=3.78×104J;
(3)在不考虑热量损失的情况下时,水吸收的热量:
Q吸=Q放=3.78×104J,
由Q吸=cm(t﹣t0)可得,水升高到的温度:
tt020℃=90℃+20℃=110℃;
1标准大气压下,水的沸点是100℃,所以水的末温是100℃,则水实际升高的温度为80℃。
答:(1)水温度升高到40℃时吸收的热量是8.4×103J;
(2)完全燃烧酒精1.26g时放出的热量是3.78×104J;
(3)如果不考虑热量的损失,水完全吸收酒精燃烧放出的热量,水最后的温度是100℃.
40.燃烧干木柴将水加热,如果干木柴在完全燃烧时放出的热量只有30%被水吸收,为了使10kg的水由20℃加热到70℃,求
(1)水吸收的热量?
(2)要用多少千克干木柴?[q干木柴=1.4×107J/kg;水的比热容是c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】(1)水吸收的热量为2.1×106J;
(2)要用0.5千克干木柴。
【解答】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×(70℃﹣20℃)=2.1×106J;
(2)由η得,干木材完全燃烧放出的热量:
Q放7.0×106J,
由Q放=mq得,需要干木材的质量:
m木0.5kg。
答:(1)水吸收的热量为2.1×106J;
(2)要用0.5千克干木柴。
地 城
考点08
热平衡方程及其应用
41.将一个温度为10℃、质量为500g的物块放入温度为100℃、质量为800g的水中,物块和水的温度随时间(分)的变化图像如图所示[不计热损失C水=4.2×103J/(kg•℃)]。以下说法正确的是( )
A.前6min,物块吸收的热量小于水放出的热量
B.物块的比热容与水的比热容之比为5:4
C.前6min,物块吸收的热量是1.008×105J
D.前6min,水放出的热量为2.016×105J
【答案】C
【解答】解:A、由图可知,水降温放热,物块升温吸热,不计热损失,物块吸收的热量和水放出的热量相等,故A错误;
BCD、前6min水放出的热量 Q放=c水(t0水﹣t水)=4.2×103J/(kg•℃)×0.8kg×(100℃﹣70℃)=1.008×105J,
不计热损失,物块吸收的热量和水放出的热量相等,则前6min物块吸收的热量Q吸=Q放=1.008×105J,
物块比热容:,
则物块的比热容与水的比热容之比:,故BD错误、C正确。
故选:C。
42.将质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了3℃,然后又向保温容器中倒入一小杯同质量同温度的热水,水温又上升了2.5℃。不计热量的损失,则可判断( )
A.热水和冷水的温度差为87℃,m0:m=1:28
B.热水和冷水的温度差为33℃,m0:m=1:10
C.热水和冷水的温度差为54℃,m0:m=1:24
D.热水和冷水的温度差为48℃,m0:m=1:20
【答案】B
【解答】解:设热水和冷水的温度差为t,
由题知,将质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了3℃,
不计热量的损失,所以Q放=Q吸,由下图可知热水降低的温度Δt降=t﹣3℃,而冷水升高的温度Δt升=3℃,
根据热量计算公式可得:c水m0(t﹣3℃)=c水m×3℃,即m0(t﹣3℃)=m×3℃﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水,水温又上升了2.5℃,原来容器中温水的质量为m+m0,由上图可知热水降低的温度Δt降′=t﹣3℃﹣2.5℃=t﹣5.5℃,而温水升高的温度Δt升′=2.5℃,
不计热量的损失,所以Q放′=Q吸′,
根据热量计算公式可得:c水m0(t﹣5.5℃)=c水(m+m0)×2.5℃,即m0(t﹣5.5℃)=(m+m0)×2.5℃﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
则①﹣②得:2.5℃×m0=3℃×m﹣2.5℃×m﹣2.5℃×m0,
整理得:5℃×m0=0.5℃×m,
所以,即m=10m0,
把m=10m0代入①式可得:m0(t﹣3℃)=10m0×3℃,
解得:t=33℃,故B正确。
故选:B。
43.甲、乙两个初温和质量相等的物体,它们的比热容之比为c甲:c乙=2:1,让它们各放出Q1的热量后,再把它们放在一起相互接触(无热损失),则热传递的方向是从 甲到乙 (选填“甲到乙”或“乙到甲”),在达到热平衡的过程中,它们之间传递的热量为Q2。则Q1:Q2= 3:1 。
【答案】甲到乙;3:1。
【解答】解:已知两物体的质量相等、初温相同,比热容之比是2:1;并且放出相同的热量,即热量之比是1:1,
由Δt可知,Δt与c成反比,即甲、乙降低温度之比为1:2,乙的末温低,甲传热给乙;
假设甲、乙物体初温是t0,甲、乙的末温分别为:
,
,
再接触达到热平衡后,假设达到的温度为t,甲物体放出的热量:
,
①
乙物体吸收的热量为:
,
②
由题意可设甲、乙比热容分别为2c和c,由①和②得到:
,
解得:Q1:Q2=3:1。
故答案为:甲到乙;3:1。
44.将质量为1kg,温度为18℃的合金块,放入788℃的炉火中煅烧足够长时间,然后迅速取出放入4kg、18℃的水中冷却,热平衡后金属块与水达到的共同温度是38℃,则合金块的比热容是 0.448×103 J/(kg•℃)。[不计过程中的热量损失,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】0.448×103。
【解答】解:(1)水吸收热量:
Q吸=cm水(t ﹣t水)=4.2×103 J/(kg•℃)×4kg×(38℃﹣18℃)=3.36×105J;
(2)合金块放出的热量:
Q放=Q吸=3.36×105J;
该金属比热容:
c合金0.448×103 J/(kg•℃)。
故答案为:0.448×103。
45.吃早餐的时候,妈妈想用热水给小敏加热质量为250g的盒装牛奶,使牛奶的温度由20℃升高到40℃。【已知:c水=4.2×103J/(kg•℃),c牛奶=2.5×103J/(kg•℃)】
(1)牛奶吸收的热量?
(2)如果不考虑热量散失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,妈妈至少要用50℃的热水多少千克?(答案保留一位小数)
【答案】(1)牛奶吸收的热量为1.25×104J;
(2)若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,妈妈至少要用要用50℃的热水0.3千克。
【解答】解:(1)牛奶的质量m牛奶=250g=0.25kg,牛奶升高的温度Δt牛奶=40℃﹣20℃=20℃,
牛奶吸收的热量:Q吸=c牛奶m牛奶Δt牛奶=2.5×103J/(kg•℃)×0.25kg×20℃=1.25×104J;
(2)若不考虑热量损失,热水放出的热量,
由Q放=cm(t水﹣t)可知,热水的质量:。
答:(1)牛奶吸收的热量为1.25×104J;
(2)若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,妈妈至少要用要用50℃的热水0.3千克。
46.某金属球在炉火中加热到108℃,然后迅速投入到100g、初温为45℃的某种液体中,达到热平衡后金属球的温度为48℃。已知金属球的比热容为0.42×103J/(kg•℃),不计热损失。此过程中,金属球放出的热量为1.26×103J。
液体
煤油
酒精
水
比热容
2.1×103J/(kg•℃)
2.4×103J/(kg•℃)
4.2×103J/(kg•℃)
(1)求金属球的质量是多少g;
(2)计算出该液体的比热容,并根据表中的数据确定该液体的种类;
(3)若该液体再吸收2.52×104J的热量,求该液体的末温(1个标准大气压下)。
【答案】(1)金属球的质量是50g;
(2)该液体的比热容是4.2×103J/(kg•℃),该液体是水;
(3)该液体的末温是100℃。
【解答】解:(1)由c得金属球的质量为:
m金0.05kg=50g;
(2)根据Q放=Q吸=cm(t﹣t0)可得该液体的比热容为:
c4.2×103J/(kg•℃),所以该液体是水;
(3)若该液体再吸收2.52×104J的热量,
则该液体升高的温度为:
Δt升60℃,
所以该液体的末温t末=48℃+60℃=108℃。
在一个标准大气压下,水的沸点最高为100℃,所以末温t末=100℃。
答:(1)金属球的质量是50g;
(2)该液体的比热容是4.2×103J/(kg•℃),该液体是水;
(3)该液体的末温是100℃。
试卷第1页,共3页
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专题07 物质的比热容
8大高频考点概览
考点01 比较不同物质吸热的情况(共5小题)
考点02 比热容的概念(共6小题)
考点03 利用比热容解释生活中的现象(共5小题)
考点04 水的比热容特点及实际应用(共6小题)
考点05 比热容的计算公式(共6小题)
考点06 比热容的比例计算(共6小题)
考点07 利用比热容的公式计算热量(共6小题)
考点08 热平衡方程及其应用(共6小题)
地 城
考点01
比较不同物质吸热的情况
1.为比较A液体和B液体的吸热能力,用相同的酒精灯分别给A、B两种液体加热,两液体的质量相同(mA=mB),两种液体每秒吸收的热量相同,两种液体的温度﹣加热时间图线如图,不考虑汽化,则:
(1)同时加热4min,A液体吸收的热量 B液体吸收的热量,(选填“>”、“=”或“<”),A液体升高的温度 B液体升高的温度,而且,液体质量相同,根据公式 ,所以,A液体的比热容 B液体的比热容。因此, 液体的吸热能力更强。
(2)如果B液体的比热容是4.2×103J/(kg•℃),则A液体的比热容是 。
2.学习了比热容的知识后,小新设计了如下的两个实验。
实验一:
(1)小新用如图1所示的装置进行实验比较酒精和煤油的比热容。
①向两个规格相同的烧杯中倒入质量相等的酒精和煤油。
②用两个相同规格的电加热器来加热酒精和煤油,液体每升高10℃,记录下相应的加热时间,分析数据发现,每升高10℃,酒精的加热时间比煤油的加热时间长。可知: 的比热容大。
③该实验中利用加热时间来反映液体吸收热量的多少,这里用到的实验方法是 法。
实验二:
(2)小新想要比较铜和铝的比热容的大小。
①小新将质量相等的铜块和铝块放入冰箱,使它们的温度均降低到0℃。
②取出后,将铜块和铝块再分别放入盛有质量相等、温度都是23℃的水中,并将容器用隔热材料密封,如图2所示。
③一段时间后,温度稳定,同时测量甲、乙两容器中水的温度,分别是20℃和17℃。
④对比数据可判断, 的温度变化大, 从水中吸收的热量多,说明 的比热容大。(均选填“铝”或“铜”)
3.在“比较不同物质吸热能力的大小”的实验中,小明组装的实验装置如图甲所示,用相同的两试管分别装上初温相同的水和食用油,用水浴法同时对两试管加热。
加热时间/min
0
1
2
3
4
水的温度/℃
10
14
18
22
26
食用油的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的安装顺序是 (选填“自下而上”或“自上而下”)。
(2)试管中水和食用油的 (选填“体积”或“质量”)必须相同。当它们吸收相同的热量时,可以通过 判断它们吸热性能的强弱。
(3)通过表格可以判断, (选填“水”或“食用油”)的吸热能力更强。
(4)如图乙所示是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线,根据上面探究过程中所获得的知识可知,曲线B表示的是 (选填“沿海”或“内陆”)城市的年气温变化曲线(已知c砂石<c水)。
4.在“比较不同物质吸热能力”的实验中,将a、b两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热(不计热量损失),根据记录的实验数据并绘制出如图丙所示的温度﹣时间图象。请你完成下列问题:
(1)如图甲、乙所示,应该选用初温和 相同的液体。
(2)由图丙可知,杯中的a、b两种液体,升高相同温度时,吸收的热量 (选填“相同”或“不相同”)。
(3)搅拌器的目的: 。
(4)根据图丙中的相关数据可得出:a、b两种液体的比热容大小之比是 ;根据所学的物理知识可知选用其中 液体(选填“a”或“b”)做为汽油机的散热物质,效果会更好。
5.(1)扩散现象说明了 ,气体混合均匀后,分子将 (填“继续”或“停止”)运动。若实验室温度分别为20℃、30℃、40℃,则在 温度下扩散现象最快。
(2)探究物质的吸热能力,通常有两种方案:
方案一:取相同质量的两种物质,吸收相等的热量,比较温度的变化。
方案二:取相同质量的两种物质,升高相同的温度,比较吸收的热量。
①实验中使用相同的酒精灯对甲、乙两种液体进行加热,通过比较 可知吸收热量的多少,此处用的实验方法是: 法。
②如表是某小组探究甲、乙两种液体的吸热能力时记录的实验数据。
液体名称
液体质量m/g
初温t1/℃
末温t2/℃
加热时间t/min
甲
10
30
40
6
乙
10
30
40
3
分析表中信息,小明采用的是方案 (选填“一”或“二);分析表中数据,可得出的结论:
。
③如果在甲、乙两种液体中选择一种作为冬天取暖的暖气中充装的液体,应选 液体更加合适。
地 城
考点02
比热容的概念
6.两只相同的电加热器,分别给相同体积的水和某种油加热。在开始时和加热3min时各记录一次温度。如下表所示,已知ρ油=0.8×103kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),加热的效率为90%,油的末温没有达到它的沸点。下列说法正确的是( )
加热时间/min
0
3
水的温度/℃
18
28
油的温度/℃
18
43
A.这种油的比热容为2.1×103J/(kg•℃)
B.这种油的比热容为1.68×103J/(kg•℃)
C.因为这种油的密度比水小,所以它的比热容比水大
D.加热三分钟的过程中,水吸收的热量比油少
7.质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,c水>c液,它们温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃)。下列说法中正确的是( )
A.乙物质是水 B.0~12min乙温度降低了20℃
C.0~12min甲放出了的热量8.4×104J的热量 D.乙物质的比热容为2.1×103J/(kg•℃)
8.现有甲、乙、丙三种初温相同的液体,其中甲、乙为质量不等的同种液体,乙、丙为质量相等的不同液体。对这三种液体分别加热,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,则:
(1)甲、丙两种液体的比热容 (选填“甲大”“相同”“丙大”或“无法判断”);
(2)再次加热甲、乙两种液体,使它们温度相同。现有两个温度、质量都相同的金属球,将球A放入盛有甲液体的杯中,热平衡(液体温度不再变化)后甲液体温度降低了Δt;将球B放入盛有乙液体的杯中,热平衡后乙液体温度也降低了Δt。不计热量损失和液体的质量损失,则A、B两种金属球的比热容
(选填“A大”“相同”“B大”或“无法判断”)。
9.将质量均为1kg、初温均为20℃的铝、铜、铁三个金属球浸没在沸水中煮较长的一段时间后,三个球的末温 (选填“相同”或“不同”),从沸水中吸收热量最多的是 球,接着将三个球从沸水中捞出,当它们放出相同的热量时, 球的温度降低最多。(c铝>c铁>c铜)
10.用相同的电加热器给质量相等的甲、乙两种固体加热,它们的温度随时间变化情况如图所示。当加热至2min时,甲吸收的热量 乙吸收的热量;甲的比热容 乙的比热容(都选填“大于”“小于”或“等于”);其中 是晶体。
11.质量均为100g的四种物质,当温度升高1℃时所吸收的热量如图所示。
请根据图中信息回答以下问题。
(1)煤油的比热容为 J/(kg•℃);
(2)质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度的变化更 (选填“大”或“小”)。
地 城
考点03
利用比热容解释生活中的现象
12.夏季在海边,由于水和砂石的比热容不同,常能够形成海风或者陆风。海风指从海上吹向陆地的风,反之为陆风。如图是某地空气流动情况,据此判断此时为( )
A.白天,形成的是海风 B.晚上,形成的是海风 C.白天,形成的是陆风 D.晚上,形成的是陆风
13.学习了比热容的知识后,某物理课外兴趣小组绘制了如图所示的海陆风成因及流动情况示意图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
14.“黄河故道芳菲天,大套梨花来相见”,2021年中国滨海梨花节如约而至(如图所示)。满园梨花香扑鼻而来,这是 现象,说明分子一直在做永不停息地 运动;“早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写,而沿海地区昼夜温差则不大,这是因为砂石与水的 (选填物质的特性)不同。
15.水稻是喜温植物,春季育秧时,通常傍晚向秧田灌水,早晨将水放出,以防秧苗冻坏。隐含的物理知识是,水的 较大,气温降低时,水 (选填“放出”或“吸收”)较多的 (选填“温度”、“内能”或“热量”)。
16.小明在走廊无意碰到铁质栏杆,尽管是深秋了,他感觉阳光下的栏杆很烫手,而与栏杆相连的瓷砖在阳光下却还是凉凉的。这主要是由于铁的比热容比瓷砖 (选填“大”、“小”)的缘故;相同质量的铁和瓷砖,升高相同的温度, (选填“铁”、“瓷砖”)吸收的热量更多。
地 城
考点04
水的比热容特点及实际应用
17.下列说法正确的是( )
A.物体内能增加,一定从外界吸收热量
B.夏天向教室内洒水降温是利用水的比热容大
C.物体内能减少时,温度可能不变
D.液体的温度升高,只有在表面的分子热运动才会变剧烈
18.近年来许多住宅都安装了地暖来抵御严寒,其中一种地暖如图所示,以温度不高于60℃的某种液体为热媒。经埋置于地面以下填充层中的加热管,在分集器的作用下将热媒均匀分配到每个支路中循环流动,加热整个地板。通过地面以辐射和对流的热传递方式向室内供热。
上述地暖常选用 (选填“水”、“煤油”或“酒精”)作为热媒。请具体分析选择该液体作为热媒的原因 。
19.如图所示为古代蜀地人使用的“夹瓷盏”省油灯,其原理是夹层里水的 较大,与其他物质相比,升高相同温度,水吸收的热量较 (选填“多”或“少”),所以可以快速 油的温度(选填“升高”或“降低”),达到省油的目的。
20.水的比热容4.2×103J/(kg•℃),2kg水在温度升高1℃吸收的热量是 J,将1kg的水倒去一半,剩下水的比热容为 J/(kg•℃),大到核电站,小到小汽车,都是使用水作为散热的物质,这是因为水的 比其他物质大得多的缘故。
21.汽车发动机工作时的温度高,最高温度超过2000℃。如果得不到有效冷却,将影响其正常工作。为此,常使用水冷式冷却系统对汽车发动机降温。水冷的原理是通过流动的冷却液(由水、防冻剂、添加剂组成)使发动机温度降低,冷却液的特点是比热容 、凝固点低。而体温计采用比热容小的水银作为测温物质,这样设计是考虑到升高相同温度时,吸收的热量 ,达到与被测物体相同温度需要的时间 。
22.生活中常用水作冷却剂,这是利用了水的比热容较 (填“大”或“小”)的特点,所以在相同的条件下水能吸收的热量较 (填“多”或“少”),冷却效果好。铝的比热容是0.88×103J/(kg•℃),它的物理意义是 ;把一块铝切去一半,剩下的半块铝的比热容是 。
地 城
考点05
比热容的计算公式
23.根据表格所提供的几种物质的比热容得出以下四个结论,其中正确的是( )
几种物质的比热容c/[J•(kg•℃)﹣1]
水
4.2×103
冰
2.1×103
酒精
2.4×103
砂石
0.92×103
煤油
2.1×103
铝
0.88×103
水银
0.14×103
铜
0.39×103
A.液体的比热容一定比固体的比热容大
B.1kg的冰下降1℃放出的热量为2.1×103J/(kg•℃)
C.质量相等的铜块和铝块都降低1℃,铝块比铜块放出的热量多
D.初温相同的铜块和砂石,吸收相等的热量,砂石的末温低于铜块的末温
24.如图所示是用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图像,其中b、c的质量相同。下列对图像的分析中正确的是( )
A.t1~t2时间内物质a的温度不变,内能不变 B.若a、b是同种物质,则b的质量大于a的质量
C.温度从T1升高到T2时,a物质吸收的热量比b物质多 D.b物质的比热容大于c物质的比热容
25.在标准大气压下用相同的加热器加热质量均为500g,初温相同的水和某种物质,它们温度随时间变化的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.乙物质的沸点一定是80℃ B.0~4min,乙物质的比热容为2.8×103J/(kg•℃)
C.0~4min,乙吸收的热量大于甲吸收的热量 D.8~10min,甲吸收的热量为1.68×105J
26.人们常说“水是生命之源”,我们每天大概要喝8杯水,当喝掉半杯水后,剩下水的比热容 (选填“变大”、“变小”或“不变”),我们的生活离不开水,这与水的比热容比较大有关,因为它可以使地球昼夜及四季的温度变化 (选填“大”或“小”),从而有效的调节了气温,若水的质量为2千克,温度升高10℃,则水吸收的热量为 焦。
27.如表所示是一些物质的比热容,由表可知:
物质
水
铝
干泥土
沙石
铁、钢
铜
比热容/[J•(kg•℃)﹣1]
4.2×103
0.88×103
0.84×103
0.92×103
0.46×103
0.39×103
(1)物质的比热容与质量 (有关/无关)。
(2)在阳光照射下,干泥土比湿泥土温度升高得 (快/慢)。
(3)质量相等的铝块和铁块升高相同的温度, (铝块/铁块)吸收的热量较少。
(4)从节能的角度,烧开水时用质量相等的铜壶和铝壶相比,选用 壶更节能。
28.用完全相同的装置分别给质量相等的甲、乙两种液体加热,绘制的温度﹣时间关系如图,由图象可知:
(1)从开始加热到t1时刻,甲、乙吸收热量的关系Q甲 Q乙,甲、乙两种液体比热容大小关系c甲 c乙。
(2)要想使两种液体升温一样快,应该减少 液体的质量。
地 城
考点06
比热容的比例计算
29.质量和初温相同的a、b两种液体,使用完全相同的电加热器对其加热,每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度,并画出了温度随时间变化的图像如图,由图像可知,表述正确的是( )
A.a液体比热容小 B.由图象可知,a、b液体的比热容之比4:5
C.0~3min内a液体吸收的热量少 D.升高相同的温度时,b液体吸收的热量少
30.甲、乙两个金属球的质量之比为1:3,吸收相同的热量后,它们升高的温度之比是2:3,那么它们的比热之比c甲:c乙等于( )
A.1:2 B.2:1 C.2:9 D.9:2
31.如图甲所示,为了比较a、b两物质的吸热能力,将质量相同、初温不同的a、b两种物质放入相同的烧杯,并用相同的酒精灯分别进行加热,根据实验数据作出的温度随时间变化的图象如图乙所示,以下说法正确的是( )
A.0~60s,b物质吸收的热量多
B.a和b两种物质的比热容之比是4:3
C.a物质60s后,继续吸热,温度不变,内能不变
D.b物质更适合做冷却剂
32.用相同的燃料分别对质量相等的甲、乙两种液体加热(不计热量损失)。如图所示是甲、乙的温度随加热时间变化的图象,下列说法中正确的是( )
A.沸腾前,升高相同温度,甲吸收的热量较多
B.4~8分钟,甲的内能在减小
C.乙内能增大时,温度一定升高
D.甲、乙的比热容之比为2:3
33.根据表格所提供的几种物质的比热容和密度,得出的以下结论中正确的是( )
物质
比热容/J/(kg•℃)
物质
比热容/J/(kg•℃)
物质
密度/kg/m3
物质
密度/kg/m3
水
4.2×103
冰
2.1×103
纯水
1.0×103
冰
0.9×103
酒精
2.4×103
铝
0.88×103
酒精
0.8×103
铝
2.7×103
水银
0.14×103
铜
0.39×103
水银
13.6×103
铜
8.9×103
A.固体的密度大于液体的密度,固体的比热容小于液体的比热容
B.质量相等的水和酒精,吸收相等的热量后,温度的变化一定相等
C.同种物质发生物态变化时,比热容不变
D.体积相等的铝块和铜块升高相同的温度,铜块吸收的热量多
34.A、B两物体质量相等,温度均为10℃;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5℃,乙杯水温降低了10℃,不考虑热损失,则A、B两物体的比热容之比为( )
A.1:2 B.3:5 C.10:11 D.4:9
地 城
考点07
利用比热容的公式计算热量
35.小丽用图甲装置进行实验,两个完全相同的试管各装入20g甘油和水,用水浴法加热。它们的温度随时间变化图像如图乙,温度上升时单位时间内试管里甘油与水吸收的热量相等。水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),甘油的沸点为290℃,气压为标准大气压。下列说法正确的是( )
A.加热时间越长,甘油温度越高
B.0∼6min油吸收的热量为2.4×103J
C.6∼10.5min甘油吸收的热量等于试管内水吸收的热量
D.甘油末温和水的末温相同,所以它们吸热能力一样
36.某太阳能热水器装有100kg温度为20℃的水,阳光照射一天后,水温升高到80℃.热水器内的水吸收了 J热量,水是通过 的方式改变内能。若上述这些热量由天然气燃烧提供,则需要完全燃烧 m3的天然气,不考虑能量损失,天然气的热值为4×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。
37.甲、乙液体分别置于两个不同的恒温封闭环境中,质量保持不变,测得甲、乙液体的温度随时间变化如图所示。
(1) (选填“甲”或“乙”)液体的分子运动随时间越来越剧烈。
(2)甲液体所在环境的温度 (选填“小于1.7℃”“等于20℃”或“大于35℃”)。
(3)乙液体在“1min﹣2min”段、“8min﹣9min”段放出的热量分别为Q1、Q2,则Q1 Q2(选填“>”“=”或“<”),依据是 。
38.在班级开展的劳动活动中,不少学生发现煮好的鸡蛋用凉水冷却一下就好去壳。用凉水冷却鸡蛋是通过 的方式改变鸡蛋的内能。如果水的质量是400g,初温15℃,一段时间后,取出鸡蛋,此时水温为20℃,则在冷却鸡蛋的过程中水吸收的热量为 J。【】
39.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,用酒精灯给烧杯中的水加热,烧杯中盛有20℃、质量为0.1kg的水,在一个标准大气压下加热,假如完全燃烧酒精1.26g,[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),酒精的热值为3.0×107J/kg]求:
(1)水温度升高到40℃时吸收的热量;
(2)完全燃烧酒精1.26g时放出的热量;
(3)如果不考虑热量的损失,水完全吸收酒精燃烧放出的热量,问水最后的温度是多少?
40.燃烧干木柴将水加热,如果干木柴在完全燃烧时放出的热量只有30%被水吸收,为了使10kg的水由20℃加热到70℃,求
(1)水吸收的热量?
(2)要用多少千克干木柴?[q干木柴=1.4×107J/kg;水的比热容是c水=4.2×103J/(kg•℃)]
地 城
考点08
热平衡方程及其应用
41.将一个温度为10℃、质量为500g的物块放入温度为100℃、质量为800g的水中,物块和水的温度随时间(分)的变化图像如图所示[不计热损失C水=4.2×103J/(kg•℃)]。以下说法正确的是( )
A.前6min,物块吸收的热量小于水放出的热量 B.物块的比热容与水的比热容之比为5:4
C.前6min,物块吸收的热量是1.008×105J D.前6min,水放出的热量为2.016×105J
42.将质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了3℃,然后又向保温容器中倒入一小杯同质量同温度的热水,水温又上升了2.5℃。不计热量的损失,则可判断( )
A.热水和冷水的温度差为87℃,m0:m=1:28 B.热水和冷水的温度差为33℃,m0:m=1:10
C.热水和冷水的温度差为54℃,m0:m=1:24 D.热水和冷水的温度差为48℃,m0:m=1:20
43.甲、乙两个初温和质量相等的物体,它们的比热容之比为c甲:c乙=2:1,让它们各放出Q1的热量后,再把它们放在一起相互接触(无热损失),则热传递的方向是从 (选填“甲到乙”或“乙到甲”),在达到热平衡的过程中,它们之间传递的热量为Q2。则Q1:Q2= 。
44.将质量为1kg,温度为18℃的合金块,放入788℃的炉火中煅烧足够长时间,然后迅速取出放入4kg、18℃的水中冷却,热平衡后金属块与水达到的共同温度是38℃,则合金块的比热容是 J/(kg•℃)。[不计过程中的热量损失,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
45.吃早餐的时候,妈妈想用热水给小敏加热质量为250g的盒装牛奶,使牛奶的温度由20℃升高到40℃。【已知:c水=4.2×103J/(kg•℃),c牛奶=2.5×103J/(kg•℃)】
(1)牛奶吸收的热量?
(2)如果不考虑热量散失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,妈妈至少要用50℃的热水多少千克?(答案保留一位小数)
46.某金属球在炉火中加热到108℃,然后迅速投入到100g、初温为45℃的某种液体中,达到热平衡后金属球的温度为48℃。已知金属球的比热容为0.42×103J/(kg•℃),不计热损失。此过程中,金属球放出的热量为1.26×103J。
液体
煤油
酒精
水
比热容
2.1×103J/(kg•℃)
2.4×103J/(kg•℃)
4.2×103J/(kg•℃)
(1)求金属球的质量是多少g;
(2)计算出该液体的比热容,并根据表中的数据确定该液体的种类;
(3)若该液体再吸收2.52×104J的热量,求该液体的末温(1个标准大气压下)。
试卷第1页,共3页
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