内容正文:
第2课时 热量的计算
01基础达标
知识点一 吸热及相关计算
1. 一杯水,温度由30℃加热到50℃时吸收的热量为Q1 , 再由50℃加热到70℃时吸收的热量为Q2 , Q1与Q2的大小关系为
A. Q1>Q2 B. Q1=Q2 C. Q1<Q2 D. 无法判断
2. 质量相同的两个金属块,由于吸热而升温,若它们的比热容之比为2:3,吸收的热量之比为3:2,则它们升高的温度之比为( )
A. 9:4 B. 4:9 C. 1:1 D. 3:2
3. 质量和初温相同的甲乙两种液体,经同一加热器加热相同的时间后甲的温度大于乙的温度,则甲液体的比热容______乙液体的比热容(填“大于”、“等于”或“小于”)。如果乙液体的质量为1kg,初温为20℃,加热一段时间后温度升高到50℃,吸收的热量为1.26×105J,则乙液体的比热容为______J/(kg•℃)。
4. 质量是100g,温度是10℃的铁块,温度升高30℃,需要吸收多少焦的热量?c铁=0.46×103J/(kg•℃)
知识点二 放热及相关计算
5. 小宇给自己倒了一杯、的水却忘了喝,最后水温降到室温,室温当时是,则这杯水放出多少热量?
6. 一根烧红的铁钉,温度是,质量是,它的温度降低了,要放出多少热量?[已知铁的比热容]
易错点 求水温变化时忽略水的沸点
7. 在标准大气压下,质量为,温度为的水吸收了的热量之后,温度将升高_________。
02能力提升
8. 由,关于同一种物质的比热容c,下列说法正确的是( )
A. 若吸收的热量增大一倍,则比热容增大一倍
B. 若质量增大一倍,则比热容减至一半
C. 若加热前后的温度差增大一倍,则比热容增大一倍
D. 无论质量多大,比热容都一样
9. 铁的比热容大于铜的比热容,质量相等的铁块和铜块放出了相等的热量,则
A. 铜块的末温高
B. 铁块的末温高
C. 铜块的温度降低得多
D. 铁块的温度降低得多
10. 甲、乙两物体质量都为1 kg,丙物体质量为2 kg,三个物体温度都升高1 ℃,吸收热量如图所示,以下说法正确的是( )
A. 乙的比热容与丙的相等
B. 甲的比热容比乙的大
C. 甲的温度升高1 ℃,需吸收2 000 J的热量
D. 甲、乙的温度都降低1 ℃,乙比甲放出的热量多
11. 已知冰的比热容是,水的比热容是,蓖麻油的比热是,现使质量相同的冰,水,蓖麻油都从0℃升高到10℃,吸热最多的是( )
A. 冰 B. 水 C. 蓖麻油 D. 无法判断
12. 如图所示是冷水与热水混合时,温度随时间变化的图像,假设热水放出的热量全部被冷水吸收,由图中信息可知,冷水温度变化量与热水温度变化量之比是______ ,冷水与热水的质量之比是______ 。
13. 用两个相同的“热得快”,分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像可知,甲液体的比热容_______(填“大于”“等于”或“小于”)乙液体的比热容。若甲液体的比热容为,则乙的比热容为___________________________。
03思维拓展
14. 工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷.现有一成型的合金钢刀具的质量为1kg,温度为20℃,放入836℃的炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入5kg、20℃的水中冷却.最后与水达到共同的温度[不计过程中的热量损失,c水=4.2×103J/(kg℃),c合金钢=0.42×103J/(kg℃)],求:
(1)此刀具在火炉中吸收了多少热量?
(2)淬火后水的温度为多少摄氏度?
第2课时 热量的计算
01基础达标
知识点一 吸热及相关计算
【1题答案】
【答案】B
【解析】
【详解】由题知,两次水温度升高值:△t1=50℃−30℃=20℃,△t2=70℃−50℃=20℃,可见升高的温度值相同,质量m相同,根据Q吸=cm△t可知,两次水吸收的热量相同,即Q1=Q2.故选B.
【2题答案】
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知
,,
根据可知,两个金属块升高的温度之比
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【3题答案】
【答案】 ①. 小于 ②. 4.2×103
【解析】
【详解】[1]由题可知,同一加热器加热时间相同时,即两种液体吸收的热量相同,在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下,甲的温度大于乙的温度,说明甲的温度升高的快,则甲的比热容小,乙的比热容大。
[2]乙液体的比热容
【4题答案】
【答案】1380J
【解析】
【详解】铁块吸收的热量Q吸=cm△t=0.46×103J/(kg•℃)×0.1kg×30℃=1380J.
答:铁块吸收的热量是1380J.
知识点二 放热及相关计算
【5题答案】
【答案】
【解析】
【详解】。
【6题答案】
【答案】
【解析】
【详解】。
易错点 求水温变化时忽略水的沸点
【7题答案】
【答案】
【解析】
【详解】根据吸热公式,变形得到计算温度变化的公式。将、、代入公式,可得。标准大气压下,水的沸点为,水的初始温度为,因此实际升高的温度为。
02能力提升
【8题答案】
【答案】D
【解析】
【详解】比热容是物质本身的一种特性,在状态和物质种类一定时,比热容大小与物体吸放热、温度变化大小、质量多少都没有关系
故选D
【9题答案】
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:根据吸放热公式Q=cmΔt可知,当质量和放热都相同时,温度的变化量与比热容成反比,由于铁的比热容大于铜的比热容,所以铁温度的变化量小于铜温度的变化量,由于放热时,温度都是降低的,所以铜块的温度降低得多,故应选C.
【考点定位】比热容
【10题答案】
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据Q=cm△t,乙丙的质量和吸收的热量相同,比热容与温度变化成反比,乙的温度变化小,乙的比热容比丙的大,A错误;
B. 根据Q=cm△t,甲乙质量相等,温度变化相同,比热容与吸收热量成正比.甲吸收热量比乙多,因此甲的比热容与乙的大,B正确;
C. 从图像看出,甲的温度升高1℃,需吸收3000J的热量,C错误;
D.根据B选项分析,甲、乙的温度都降低1℃,甲比乙放出的热量多,D错误;
【11题答案】
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】已知丙熔化需要吸热,然后与0℃水吸热效果相同,水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),蓖麻油的比热容是1.8×103J/(kg•℃),水的比热容较大,现使质量相同的水、蓖麻油都从0℃升高到10℃,根据Q=cmΔt知,质量和升高的温度相同,比热容越大,吸收的热量越多,故吸热最多的是冰熔化形成的水。
故选A。
【12题答案】
【答案】 ①. 1∶2 ②. 2∶1
【解析】
【详解】[1]由图可知,热水的初温为80℃,末温为40℃,则热水的温度变化量为
冷水的初温为20℃,末温为40℃,则冷水的温度变化量
则冷水温度变化量与热水温度变化量之比为
[2]热水和冷水的比热容相同,热水放出的热量和冷水吸收的热量相等,由
可知,冷水与热水的质量之比为
【13题答案】
【答案】 ①. 小于 ②.
【解析】
【详解】[1]两个相同的 “热得快”,意味着相同时间内甲、乙吸收的热量 Q 相同;且题目中说它们的质量 m、初温都相同。根据比热容公式:从图像可以看出:相同加热时间(Q 相同),甲的温度升高得比乙快。因为 Q、m 相同,Δt 越大,比热容 c 越小。所以,甲液体的比热容小于乙液体的比热容。
[2]取加热时间来计算,,,所以,。
03思维拓展
【14题答案】
【答案】(1)3.4272××105J;(2)36
【解析】
【详解】解:(1)将刀具放入836℃的炉火中煅烧足够长时间,其末温t=836℃,则刀具在炉火中吸收的热量:
.
(2)由题,将煅烧后的刀具迅速取出放入20℃的水中冷却,最后刀具与水达到共同的温度,设为t′,不计过程中的热损失,则Q水吸=Q合放,即:
c水m水(t′﹣t0′)=c合金钢m合金钢(t﹣t′),
,
解得:t′=36℃.
答:(1)此刀具在火炉中吸收了3.4272××105J的热量;
(2)淬火后水的温度为36℃;
【点睛】本题考查了吸热公式、放热公式、热平衡方程的掌握和运用,知道达到热平衡时物体温度相同,计算时要弄清楚水和刀具的初温和末温.
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