内容正文:
12.3物质的比热容
第1 课时 比热容的概念
1.关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
B.物体的温度越高,所含的热量越多
C.内能少的物体可能将热量传递给内能多的物体
D 物体吸收热量时,内能一定增加,同时温度一定升高
2.下表列出一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是 ( )
物质
比热容/
水
煤油
冰
铝
铜
A.不同物质的比热容一定不同
B.物质的物态发生变化,比热容不变
C.质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多
D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度更多
3.如图所示,如果把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比,比热容和容器的下列哪个属性类似 ( )
A.高度 B.容积
C.底面积 D.表面积
4.(2024·宿迁宿豫区期中)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 B 所示的城市气温变化较 (填“大”或“小”,下同),根据水的比热容比沙石的比热容 的特点,曲线 B 表示的是 (填“内陆”或“沿海”)城市的年气温变化曲线.
5.观察不同物质吸热升温的现象实验结束后,小强根据数据绘制了如图所示的温度随时间变化图像,用三种方法来比较沙子和水吸热升温的快慢,从而建立比热容的概念:①在相同的时间t内比较温度变化△T;②在相同的温度变化△T内比较时间t;③若△T 和 t 均不同,则可用 来比较沙子和水吸热升温的快慢.在初中物理中,比较物体 的快慢时也用到了上述方法.
6.将质量、初温相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后,放到表面平整的石蜡上.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
7.初温、体积相同的甲、乙两金属块均匀吸收相同热量Q后,甲的末温比乙高;使初温相同的这两金属块均匀放出相同热量 Q₁后,两金属块的比热容、温度与放出热量 Q₁之间的关系图像,描述正确的是 ( )
8.用同一红外灯加热质量均为0.3 kg,温度均为20℃的水和另一种液体(不计热量损失),如图所示是水和另一种液体的温度随时间变化的图像.由图像可知:前8 min 内,水和另一种液体吸收的热量 (填“相同”或“不相同”),水和另一种液体的比热容之比是 .
9.探究实验:观察不同物质吸热升温的现象.
(1)在两个完全相同的试管中分别装入 (填“质量”或“体积”)、初温都相同的水和煤油.
(2)如图甲所示,将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是 .
(3)加热过程中水和煤油吸热的多少是通过 (填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的.
(4)小明根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像(如图乙所示).
①根据图像可知 的吸热能力更强些;
②已知水的比热容是 则煤油的比热容是 J/(kg·℃).
(5)停止加热后, 的温度下降得慢,所以若想自制一个暖手袋,应选用 作为供热物质.
(6)小明再用50g水和100g水做实验,以吸收的热量 Q 为纵坐标,升高的温度Δt为横坐标.分别画出50g水和100g水的Q-△t图像,它们都是过原点的直线,即 Q=k·Δt.进一步分析发现这两条直线的 k值之比与对应水的 之比相等.
10.两只相同的电加热器,分别给相同体积的水和某种油加热.在开 始时和加热 3m in时各记录一次温度.如表所示,已知 水的比热容为 加热效率为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
B.这种油的比热容为
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
第2课时 比热容的应用与热量计算
1.(2024·无锡东林中学期中)水稻为喜温作物,下列措施有利于水稻生长的是 ( )
A.早晨和傍晚都要多灌水
B.早晨和傍晚都不要多灌水
C.早晨多灌水,傍晚多排水
D.早晨多排水,傍晚多灌水
2.(2025·南京鼓楼区期中)质量、初温都相同的铜块和铝块,吸收相同的热量后再相互接触(C铜<C铝),则 ( )
A.内能从铜块传向铝块
B.铝块末温比铜块高
C.温度从铜块传向铝块
D.最后热传递停止时,铜块和铝块的热量一定相等
3.糖炒栗子是人们钟爱的一道传统美食,如图所示,为了让栗子快速、均匀受热,常将砂石与栗子混合在一起翻炒,这主要是利用了砂石的 ,相同质量的栗子和砂石吸收相同的热量,砂石的温度升高的更 (填“多”或“少”).
4.(2024·无锡江阴市期中)小红对质量为300 g的冰加热,她根据冰熔化成水直 -10到沸腾过程中记录的部分数据绘制了如图所示图像.已知水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃),则根 据所绘 图 像 可 知 冰 的 比 热 容为 J/(kg·℃).
5.“早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜”体现了大漠气候的特点,而沿海地区昼夜温差不大,这是由沙石与水的比热容不同造成的.已知沙石和水的比热容之比为1:4,沙石和水的密度之比为3∶2.当相同体积的沙石和水吸收相同的热量时,它们升高的温度之比为 .
6.(2023·常州中考)视频讲解⑤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
7.以下过程不发生物态变化,初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热 量,甲的末温比乙的低,那么初温相同的甲、乙放出相同热量 ( )
A.甲的末温比乙的低,但无法判断甲、乙比热容哪一个大
B.甲的末温比乙的高,但无法判断甲、乙比热容哪一个大
C.甲的末温比乙的高,且可以判断甲、乙比热容哪一个大
D.无法判断甲、乙的末温哪一个高,且无法判断甲、乙比热容哪一个大
8.(2024·镇江中考)为比较A、B 两保温杯的保温性能,小红在两个保温杯中分别倒入0.1kg相同温度的热水,用温度计测量其初温 t₀,示数如图 1 所示,t₀= ℃.绘制水温随时间的变化图像如图2所示,A杯中水放出的热量为 J.保温性能更好的是 (填“A”或“B”)杯.
9.如图是一种新型的金属冰块,可循环使用.茗茗将每块质量为125g且质量相等的四块金属冰块冷冻至-20℃后,迅速取出放入另一个装有200 g水的杯中,容器中水温为30℃,放入金属块后水温最终下降到20℃,在这个过程中,若不计热量损失,金属冰块共吸收的热量为 J,该金属冰块的比热容为 J/(kg·℃).
10.给一个体积是50 cm³的实心铁球加热,使它的温度由20℃升高到30℃,吸收的热量为 J.若现有一个同样大小的铁球,使它的温度由30℃升高到50 ℃,吸收的热量是1 800 J,则此铁球空心部分的体积是 cm³.[空心部分为真空,(
11.(2025·苏州外国语学校月考)如图甲、乙所示,规格相同的A、B 两杯中分别装有300 g和400g的牛奶,并用不同加热器同时对其加热,根据所记录的数据分别得到图丙中温度与加热时间的关系图线 C 和 D.已知加热器的加热效率相同,牛奶的比热容为2.5×10³J/(kg·℃),则下列说法正确的是( )
①B杯中牛奶每分钟吸收的热量为2×10⁴J
②若两杯牛奶都从20℃ 加热5 min,A、B 两杯牛奶升高的温度之比为3:2
③若将A、B两杯中的牛奶都从20℃ 加热至60 ℃,需要的时间之比是2:3
④甲、乙图中的加热器每分钟放出的热量之比为9:8
A.①②③④ B.②③④
C.①②④ D.①③④
12.(2024·成都中考改编)某固态物体的质量为m,其物质的比热容为c,用稳定的热源对它加热(物体在相同时间内吸收的热量相等),到t₃时刻停止加热,然后让其冷却.上述过程中记录不同时刻的温度,最后绘制出温度随时间变化的图像(如图).下列说法正确的是 ( )
A.在0~t₂时间段,该物体吸收的热量为
B.在 时间段,该物质的比热容先增大后减小
C. 在 时间段,该物体放出的热量为
D.该物质在 时间段的比热容等于
13.网上曾热销一种“55度杯”,如图为其模型图,假设此模型杯内胆中封存着300g水,室温20℃,现向杯中倒入200g、100℃开水,摇一摇,热平衡后杯内水温迅速降至 ℃;将杯内水倒掉,再将200g室温的某液体倒入该杯,摇一摇,这种液体温度可升至44 ℃,则这种液体的比热容为 J/(kg·℃).[不计热损失,
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第1课时 比热容的概念
1. C 2. C
3. C解析:相同条件下升温越快,比热容越小,而水在体积增大相同的情况下,底面积越小水面升高越大,如果把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比,那么比热容和容器底面积的属性类似.故选 C.
4.大大 内陆
5.47/47(或1/47)运动(或做功)解析:实验结束后,小强根据题图所示的温度随时间变化图像,用三种方法来比较沙子和水吸热升温的快慢,从而建立比热容的概念.△T 和 t成正比关系,则可用 或 来比较沙子和水吸热升温的快慢.在初中物理中,根据速度公式 或功率公式 可知比较物体运动或做功的快慢时也用到了上述方法.
6. C
7. D解析:根据题意可知,甲、乙的初温相同,吸收相同热量后,甲的末温比乙的高,这说明甲的温度变化较大;则初温相同的甲、乙,放出相同的热量后,甲的温度变化大,所以甲的末温低;由于不知道甲、乙的质量大小关系,根据 可知,无法判定甲、乙比热容的大小,故D符合题意.
8.相同 5:2解析:用同一红外灯加热质量相同的不同种液体,相同时间红外灯放出的热量相同,不计热量损失,两种液体吸收的热量也相同,前8 min内,水和另一种液体吸收的热量相同.水在20 min内从20℃升高到98℃,另一种液体用时8 min,温度变化与水用时20 min 的温度变化相同,设1m in水和另一种液体吸收的热量为Q,水和另一种液体吸收的热量之比 两种液体的质量相同,升高的温度相同,水和另一种液体的比热容之比是
9.(1)质量 (2)保证水和煤油相同时间吸收的热量相同
(3)加热时间 (4)①水 ②2.1×10³ (5)水 水 (6)质量
10. A解析:D.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 油升高的温度为 水吸收的热量为 油吸收的热量为 .将水和油升高的温度、密度及Q水=Q油、水和油的体积相等、水的比热容这些条件代入以上两式,可解得油的比热容为 故A 正确.
第2 课时 比热容的应用与热量计算
1. D 2. A 3. 比热容小 多
5.8:3解析:等体积的沙石和水质量之比为 当相同体积的沙石和水吸收相同的热量时,Q沙石=Q水,由 可知,当 时,有如下关系成立c沙石m沙石△t沙石=c水m水△t水,则它们升高的温度之比为
6. A
7. B解析:依题意,初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量,甲的末温比乙的低,说明吸收相同的热量,甲温度变化比乙温度变化小,由此可知,初温相同的甲、乙放出相同热量,甲、乙温度都降低,由于甲温度变化比乙温度变化小,所以甲的末温比乙的末温高,但由于不知道甲、乙两块金属的质量关系,所以无法判断甲、乙比热容哪一个大,故B 符合题意.
8.80 2.1×10⁴A 9.8.4×10³ 420
10.2000 27.5 解析:由 得实心铁球的质量: 实心铁球吸收的热量: 2 000 J;因为 所以空心铁球的质量:m'= 因为空心铁球和实心铁球的体积大小相等,m>m',则空心铁球中铁的体积: 空心部分的体积:
11. B
12. D 解析:A.0~t₁时间内,物质吸收的热量可以用公式cm△t来求解,但是t₁~t₂处于熔化阶段,温度不变、持续吸热,故不能用该公式求解,故A错误;B. t₂~t₄日时间段内,物质均处于液态,比热容不变,故B错误;C.在0~t₁时间段,所用时间为t₁,温度从T₁升高到 T₂,则该物体吸收的热量为 由题知,用稳定的热源对它加热(物体在相同时间内吸收的热量相等),则单位时间内物体吸收的热量 分析图像可知,该物质为晶体,在t₁~t₂时间段,物质处于熔化过程中,则该晶体在熔化过程中吸收的热量 该晶体在t₄~t₅时间段处于凝固过程中,对一定质量的晶体来说,凝固时放出的热量与熔化时吸收的热量相等,所以,在t₄~t₅时间段,该物体放出的热量为 故 C 错误;D.由前面解答可知,单位时间内物体吸收的热量Q吸z= 分析图像可知,在t₂~t₃时间段,该物质已经全部熔化,为液态,则在 时间段该物质吸收的热量 设该物质在液态时的比热容为c',在t₂~t₃时间段该物质温度从T₂升高到T₃,且物质熔化前后的质量不变,则根据 可得 解得该物质在液态时的比热容 进一步分析图像可知,该物质在 时间段仍然为液态,其比热容不变,所以该物质在 时间段的比热容等于 故D 正确.故选 D.
13.52 2.1×10³ 解析:热水放出的热量为 t₁),冷水吸收的热量为 假设热水放出的热量全部被冷水吸收,所以(Q吸=Q放,I即 解得 放入液体后,水温变化为4 水放出的热量为Q放=c水m热Δt=4.2× 液体吸收的热量 液体升高温度为 液体的比热容为
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