内容正文:
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张学远新中考 · 个性化学伴
)比热容相关计算
九年级物理同步专题:比热容相关计算
----------------------❇基础夯实·步步为营❇----------------------
类型一 基础公式的直接应用………………………………………………………………1
类型二 公式的变形与逆向求解 ……………………………………………………………2
类型三 比例计算问题………………………………………………………………………4
类型四 图像分析与计算……………………………………………………………………5
类型五 热平衡方程的应用…………………………………………………………………6
类型一 基础公式的直接应用
【核心考点】 熟练掌握热量计算公式,能够根据已知条件计算物体吸收或放出的热量。
【重点突破】
1.统一单位:在代入公式前,必须确保所有物理量均采用国际单位制。质量 的单位必须化为,温度的单位为℃,比热容 的单位为J/(kg·℃),计算出的热量 单位为 。
2.明确过程:吸热过程使用 Q吸 = cm(t - t0),放热过程使用 Q放 = cm(t0 - t),其中t0为初温, 为末温。
【易错警示】
• 单位陷阱:题目给出质量单位为“ ”或“ ”时,学生易忘记换算直接代入计算。若题目给出的单位是体积(如水 mL、L ),必须先利用密度公式 m=ρV 算出质量,再进行热量计算。
• 概念混淆:热量 是过程量,只能说“吸收”或“放出”了多少热量,不能说物体“含有”或“具有”多少热量。
1.(25-26九年级上·河北保定·期中)小华用天然气灶将一壶质量为1kg,温度为30℃的水加热到70℃ ,水吸收的热量为___________J []。
2.(25-26九年级上·陕西西安·阶段检测)有一个湿地公园共蓄水,当温度整体下降时,放出的总热量为________J。[水的密度为,水的比热容为]
3.(25-26九年级上·山东济南·开学考试)春节期间经常会吃油炸的食物,安全起见,炸完食物的花生油温度下降后再装入容器中。当2kg花生油从330℃冷却到30℃的过程中,放出的热量是多少J?(已知食用油的比热容是)
类型二 公式的变形与逆向求解
【核心考点】 灵活运用公式变形 、 、 ,求解未知的物理量。
【重点突破】
1.求比热容 ():常用于物质鉴别。通过已知吸收/放出的热量、质量和温度变化量,求出 后,对照比热容表判断物质种类。
2.求温度变化量 ():常用于判断物体吸放热后的实际状态。
【易错警示】
• 概念理解:比热容是物质的一种固有属性,只与物质的种类和状态(如水和冰)有关,与物体的质量大小、温度高低、吸放热多少无关。例如,将一杯水倒掉一半,剩余水的比热容不变。
• 题目陷阱:“升高了/降低了”代表温度变化量 ,“升高到/降低到”代表末温 。若题目问“升高到多少度”,需先求出,再用 计算末温。
•沸点限制:在标准大气压下,水吸收热量后温度最高只能达到 100℃。即使根据公式 计算出的末温超过 100℃,实际末温也只能取 100℃,多余的热量将用于水的汽化,而不再使水温升高。
【方法点拨】
遇到逆向求解题目,建议先在草稿纸上写出原始公式 ,再在等式两边进行代数变形,避免死记硬背变形公式导致符号写错。
4.(25-26九年级上·福建厦门·阶段检测)在我们日常的生活环境下,若烧开质量为2kg、初温为20℃的一壶水,吸收了8.4×105 J的热量后,它的温度可能是( )
A.80℃ B.100℃ C.120℃ D.140℃
5.(25-26九年级上·广东潮州·阶段检测)水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),若将4kg的水倒掉一半,则剩下的水的比热容是________J/(kg·℃),标准大气压下,初温为30℃、质量为0.2kg的水吸收4.2×104J的热量后温度将升高到_________℃。
6.(25-26九年级上·云南迪庆·期中)如图“围炉煮茶”是一种休闲方式,源自云南的“火塘烤茶”,采用木炭作为燃料,茶壶中装入1kg初温为10℃的山泉水,用围炉加热至100℃,消耗了100g木炭,、(当地气压为一个标准大气压)则水吸收的热量是______;若这些热量完全用来加热煤油,可以使______kg煤油温度升高30℃。
7.(25-26九年级上·江西新余·阶段检测)质量为500g的铝壶中装有2kg水温为20°C的水,若用燃气灶对这些水进行加热,水温升高了60°C。已知水的比热容,铝的比热容,求:
物质
比热容
物质
比热容
酒精
煤油
汽油
冰
(1)水吸收的热量;
(2)若这些热量被3kg的某液体全部吸收,温度升高了80℃,则这种液体可能是?
类型三 比例计算问题
【核心考点】 考查对比热容公式 的深刻理解及数学比例运算能力,常以选择题或填空题出现。
【重点突破】
1.控制变量法思想:在比较两个物体的热量、质量、比热容或温度变化量关系时,先找出题目中“相同”的条件,再分析“不同”的条件。
2.连比运算:熟练掌握分式乘除与比例运算,如 。
【易错警示】
•正反比混淆:当热量 相同时,比热容 与温度变化量 成反比;当温度变化量 相同时,热量 与比热容 成正比。
•条件遗漏:未看清题目是“吸收相同的热量”还是“升高相同的温度”,导致比例关系列反。
8.(25-26九年级上·辽宁辽阳·阶段检测)甲、乙两物体由同种物质组成,它们吸收的热量之比是3:8,升高的温度之比是1:4,那么它们比热容之比是________,物体的质量之比是________。
9.(25-26九年级上·山东枣庄·期中)甲、乙两铁块的质量之比是3:1。若两铁块吸收相同的热量,甲铁块的温度升高了15℃,乙铁块的温度升高了________℃;若甲、乙两铁块升高的温度之比是3:4,甲、乙两铁块吸收的热量之比为________。
10.(26-27九年级上·全国·课后作业)已知砂石和水的比热容之比为1:4,砂石和水的密度之比为3:2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时,它们升高的温度之比为 ______。
类型四 图像分析与计算
【核心考点】 结合“温度-时间”图像分析物质吸热能力,并结合生活实际(如水的沸腾)进行综合判断。
【重点突破】
1.识图技巧:在相同加热条件下(即相同时间内吸收相同热量),图像中图线越平缓(倾斜程度越小,升温越慢),说明该物质的温度变化量 越小,根据公式可知其比热容 越大,吸热能力越强。
2.提取数据:准确从图像的起点、拐点、终点读取初温、末温和对应的加热时间。
【易错警示】
•热源差异:若题目未说明使用“相同规格的电加热器”,则不能直接通过加热时间的长短来比较吸收热量的多少。
11.(25-26九年级上·四川自贡·阶段检测)实验测得1kg某物质温度随时间变化的图像如图所示。已知该物质在固态下的比热容为2.1×103J/(kg•℃);在最初2min内,该物质吸收的热量为______J,熔化过程中吸收的热量是______J。
12.(25-26九年级上·广西柳州·阶段检测)在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比实验[水的比热容较大,为],并用图像对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和某种液体在相同时间内放出的热量相等,该液体在15分钟内放出的热量为_____J,该液体的比热容为_____。
类型五 热平衡方程的应用
【核心考点】在不计热损失的情况下,高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量,即Q放=Q吸。
【重点突破】
1.确定末温:混合后的最终温度t是相同的。
2.列方程:c高m高(t高-t)=c低m低(t -t低)。
13.(25-26九年级下·安徽六安·阶段检测)如图所示是浴室中常见的混水阀。冬天时,混水阀将冷水管中的冷水与热水管中的热水按照一定比例混合,可以使出水温度稳定在适宜洗澡的。某次洗澡过程中,混水阀冷水管出冷水25kg。不计热量损失,热水管出热水的质量为______kg。
14.(25-26九年级上·安徽阜阳·阶段检测)将质量为200 g的铅块加热到98℃,然后投入温度为12℃、质量为160 g的煤油中,测出混合后煤油的最高温度为18℃,不计热损失。求:[]
(1)铅块放出的热量。
(2)煤油的比热容。(结果用科学记数法表示,保留到小数点后两位)
----------------------❇融会贯通·能力跃升❇----------------------
1.(25-26九年级上·河北张家口·阶段检测)某同学用两只相同的电加热器,给相同质量的水和某种液体加热,每隔2min记录一次数据,如下表所示。已知水的比热容是,则液体的比热容为( )
加热时间(min)
0
2
4
水的温度(℃)
24
28
32
液体的温度(℃)
24
31
38
A. B.
C. D.
2.(25-26九年级上·河北衡水·阶段检测)甲、乙两物体的质量都为1kg,丙物体的质量为2kg,三个物体的温度都升高1℃,吸收的热量如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲物体的比热容最小
B.乙、丙两物体的比热容之比为
C.丙物体温度升高2℃,吸收的热量为4000J
D.吸收相同的热量,甲、乙两物体升高的温度之比为
3.(25-26九年级上·湖北宜昌·期末)人体主要成分是水,可认为人体的比热容和水的相等,每千克汗水汽化要从人体所吸收的热量为。质量为80kg的运动员在某次训练中排汗0.7kg,这些汗水全部从身上蒸发掉,会从人体吸收热量________J,运动员的内能会减少________J,假设没有其他的能量补充,这将导致运动员的体温下降________℃。[,忽略人体质量变化]
4.(25-26九年级上·安徽淮南·阶段检测)用稳定的热源给一个物体均匀加热,得到它的熔化图像如图所示,那么该物体在固态时的比热容与液态时的比热容之比为___________。
5.(2026·湖北黄石·三模)在两个相同的烧杯中分别装有质量相同的水和某种液体,用两个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,分析图像可知,图线_______对应的物质是水;另一图线对应的物质为表中的_______。
物质
比热容/
水
酒精
煤油
6.(25-26九年级上·四川泸州·阶段检测)用两个规格相同的电加热器,分别给质量相同的甲、乙两种液体同时加热,其温度随时间变化的关系如图所示。结合图像判断,甲液体的比热容_______(选填“大于”“等于”或“小于”)乙液体的比热容。如果乙液体是水,则甲液体的比热容为________J/(kg·℃)。若乙中的水在前20min内吸收2.52×104J的热量,则吸收同样的热量可以使甲从0℃上升至________℃。[不计热量损失,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
7.(25-26九年级上·河南周口·阶段检测)“卡路里”简称“卡”,是热量的另一个单位,常用于营养计量中。“卡”是这样规定的:1卡等于在1个标准大气压下,1g水温度升高1℃所吸收的热量。[]
(1)1卡等于多少J?
(2)若一个成年人参加一次跑步,身体消耗的能量约为,相当于消耗能量多少卡?
(3)消耗一个鸡蛋可以产生60千卡的热量,假设这些热量被水全部吸收,可以使10kg的水温度升高多少℃?
8.(25-26九年级上·河南安阳·阶段检测)妈妈每天在家煮稀饭,但刚煮好的稀饭温度高,不能立刻食用,于是妈妈把装有稀饭的碗放在冷水中进行冷却(如图甲)。已知稀饭的质量为,水的质量为,稀饭和水的温度随时间变化的关系曲线如图乙所示。忽略热量的损失以及盛稀饭和水的容器吸放热的影响,。
(1)水、稀饭达到的相同温度为________℃。
(2)达到相同温度时,求水吸收的热量是多少焦耳?
(3)求稀饭的比热容是多少?
9.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)某北方城市冬季供暖要求室内温度达到24℃,暖气片一次进回水温差为25℃。为满足采暖要求,某家庭暖气片中装满100 kg热水。
(1)该家庭暖气片中这些热水一次进回水放出多少热量?(水的比热容是)
(2)若暖气中换用另一种液体,该液体密度为,则该家庭暖气片中可以装满多少千克这种液体?
(3)要达到供暖要求,该液体一次循环的进水初温应该是多少摄氏度?用这种液体供暖是否可行,请用计算结果说明原因。(回水时液体温度与室温达标温度一致,该液体比热为,该液体在暖气片内沸点为78℃)
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张学远新中考 · 个性化学伴
)比热容相关计算
九年级物理同步专题:比热容相关计算
----------------------❇基础夯实·步步为营❇----------------------
类型一 基础公式的直接应用………………………………………………………………1
类型二 公式的变形与逆向求解 ……………………………………………………………2
类型三 比例计算问题………………………………………………………………………4
类型四 图像分析与计算……………………………………………………………………5
类型五 热平衡方程的应用…………………………………………………………………6
类型一 基础公式的直接应用
【核心考点】 熟练掌握热量计算公式,能够根据已知条件计算物体吸收或放出的热量。
【重点突破】
1.统一单位:在代入公式前,必须确保所有物理量均采用国际单位制。质量 的单位必须化为,温度的单位为℃,比热容 的单位为J/(kg·℃),计算出的热量 单位为 。
2.明确过程:吸热过程使用 Q吸 = cm(t - t0),放热过程使用 Q放 = cm(t0 - t),其中t0为初温, 为末温。
【易错警示】
• 单位陷阱:题目给出质量单位为“ ”或“ ”时,学生易忘记换算直接代入计算。若题目给出的单位是体积(如水 mL、L ),必须先利用密度公式 m=ρV 算出质量,再进行热量计算。
• 概念混淆:热量 是过程量,只能说“吸收”或“放出”了多少热量,不能说物体“含有”或“具有”多少热量。
1.(25-26九年级上·河北保定·期中)小华用天然气灶将一壶质量为1kg,温度为30℃的水加热到70℃ ,水吸收的热量为___________J []。
【答案】1.68×105
【详解】水升高的温度
水吸收的热量
2.(25-26九年级上·陕西西安·阶段检测)有一个湿地公园共蓄水,当温度整体下降时,放出的总热量为________J。[水的密度为,水的比热容为]
【答案】
【详解】蓄水的质量为
水放出的总热量为
3.(25-26九年级上·山东济南·开学考试)春节期间经常会吃油炸的食物,安全起见,炸完食物的花生油温度下降后再装入容器中。当2kg花生油从330℃冷却到30℃的过程中,放出的热量是多少J?(已知食用油的比热容是)
【答案】
【详解】2kg花生油从330℃冷却到30℃的过程中,放出的热量是
类型二 公式的变形与逆向求解
【核心考点】 灵活运用公式变形 、 、 ,求解未知的物理量。
【重点突破】
1.求比热容 ():常用于物质鉴别。通过已知吸收/放出的热量、质量和温度变化量,求出 后,对照比热容表判断物质种类。
2.求温度变化量 ():常用于判断物体吸放热后的实际状态。
【易错警示】
• 概念理解:比热容是物质的一种固有属性,只与物质的种类和状态(如水和冰)有关,与物体的质量大小、温度高低、吸放热多少无关。例如,将一杯水倒掉一半,剩余水的比热容不变。
• 题目陷阱:“升高了/降低了”代表温度变化量 ,“升高到/降低到”代表末温 。若题目问“升高到多少度”,需先求出,再用 计算末温。
•沸点限制:在标准大气压下,水吸收热量后温度最高只能达到 100℃。即使根据公式 计算出的末温超过 100℃,实际末温也只能取 100℃,多余的热量将用于水的汽化,而不再使水温升高。
【方法点拨】
遇到逆向求解题目,建议先在草稿纸上写出原始公式 ,再在等式两边进行代数变形,避免死记硬背变形公式导致符号写错。
4.(25-26九年级上·福建厦门·阶段检测)在我们日常的生活环境下,若烧开质量为2kg、初温为20℃的一壶水,吸收了8.4×105 J的热量后,它的温度可能是( )
A.80℃ B.100℃ C.120℃ D.140℃
【答案】B
【详解】由得水升高的温度
理论末温
日常环境气压接近标准大气压,水的沸点约为100℃,故选B。
5.(25-26九年级上·广东潮州·阶段检测)水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),若将4kg的水倒掉一半,则剩下的水的比热容是________J/(kg·℃),标准大气压下,初温为30℃、质量为0.2kg的水吸收4.2×104J的热量后温度将升高到_________℃。
【答案】 80
【详解】比热容是物质的固有特性,仅与物质的种类和状态有关,与物质的质量、体积大小无关。所以将4kg的水倒掉一半,剩下水的比热容不变,仍然是
水升高的温度为
水的末温为
因80℃低于标准大气压下水的沸点100℃,所以温度将升高到80℃。
6.(25-26九年级上·云南迪庆·期中)如图“围炉煮茶”是一种休闲方式,源自云南的“火塘烤茶”,采用木炭作为燃料,茶壶中装入1kg初温为10℃的山泉水,用围炉加热至100℃,消耗了100g木炭,、(当地气压为一个标准大气压)则水吸收的热量是______;若这些热量完全用来加热煤油,可以使______kg煤油温度升高30℃。
【答案】 6
【详解】根据可得,水吸收的热量为
若将水吸收的热量完全用于加热煤油,根据可得使煤油升高时煤油的质量为
7.(25-26九年级上·江西新余·阶段检测)质量为500g的铝壶中装有2kg水温为20°C的水,若用燃气灶对这些水进行加热,水温升高了60°C。已知水的比热容,铝的比热容,求:
物质
比热容
物质
比热容
酒精
煤油
汽油
冰
(1)水吸收的热量;
(2)若这些热量被3kg的某液体全部吸收,温度升高了80℃,则这种液体可能是?
【答案】(1)
(2)煤油
【详解】(1)已知水的质量,水吸收的热量
(2)根据比热容公式可得,这种液体的比热容为
由表可知,这种液体可能是煤油
类型三 比例计算问题
【核心考点】 考查对比热容公式 的深刻理解及数学比例运算能力,常以选择题或填空题出现。
【重点突破】
1.控制变量法思想:在比较两个物体的热量、质量、比热容或温度变化量关系时,先找出题目中“相同”的条件,再分析“不同”的条件。
2.连比运算:熟练掌握分式乘除与比例运算,如 。
【易错警示】
•正反比混淆:当热量 相同时,比热容 与温度变化量 成反比;当温度变化量 相同时,热量 与比热容 成正比。
•条件遗漏:未看清题目是“吸收相同的热量”还是“升高相同的温度”,导致比例关系列反。
8.(25-26九年级上·辽宁辽阳·阶段检测)甲、乙两物体由同种物质组成,它们吸收的热量之比是3:8,升高的温度之比是1:4,那么它们比热容之比是________,物体的质量之比是________。
【答案】1:1 3:2
【详解】比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,所以同种物质制成的甲、乙两个物体的比热容之比为1:1;甲、乙两个物体的质量之比,即甲、乙两个物体的质量之比3:2。
9.(25-26九年级上·山东枣庄·期中)甲、乙两铁块的质量之比是3:1。若两铁块吸收相同的热量,甲铁块的温度升高了15℃,乙铁块的温度升高了________℃;若甲、乙两铁块升高的温度之比是3:4,甲、乙两铁块吸收的热量之比为________。
【答案】45 9∶4
【详解】甲、乙两铁块的质量之比是3:1,设乙的质量为m,甲的质量为3m,若两铁块吸收相同的热量Q,甲铁块的温度升高了15℃,乙铁块升高的温度为
甲、乙两铁块的质量之比是3:1,若甲、乙两铁块升高的温度之比是3:4,甲、乙两铁块吸收的热量之比为
10.(26-27九年级上·全国·课后作业)已知砂石和水的比热容之比为1:4,砂石和水的密度之比为3:2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时,它们升高的温度之比为 ______。
【答案】8:3
【详解】由密度公式可知,相同体积的砂石和水的质量之比为
吸收相同热量时有,即
所以升高的温度之比。
类型四 图像分析与计算
【核心考点】 结合“温度-时间”图像分析物质吸热能力,并结合生活实际(如水的沸腾)进行综合判断。
【重点突破】
1.识图技巧:在相同加热条件下(即相同时间内吸收相同热量),图像中图线越平缓(倾斜程度越小,升温越慢),说明该物质的温度变化量 越小,根据公式可知其比热容 越大,吸热能力越强。
2.提取数据:准确从图像的起点、拐点、终点读取初温、末温和对应的加热时间。
【易错警示】
•热源差异:若题目未说明使用“相同规格的电加热器”,则不能直接通过加热时间的长短来比较吸收热量的多少。
11.(25-26九年级上·四川自贡·阶段检测)实验测得1kg某物质温度随时间变化的图像如图所示。已知该物质在固态下的比热容为2.1×103J/(kg•℃);在最初2min内,该物质吸收的热量为______J,熔化过程中吸收的热量是______J。
【答案】8.4×104J 3.36×105J
【详解】在最初2min内,物体处于固态,吸收的热量为
由图像可知,熔化需要的时间
每分钟吸收的热量为,所以熔化过程吸收的热量
12.(25-26九年级上·广西柳州·阶段检测)在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比实验[水的比热容较大,为],并用图像对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和某种液体在相同时间内放出的热量相等,该液体在15分钟内放出的热量为_____J,该液体的比热容为_____。
【答案】
【详解】由水的比热容较大可知,相同质量的水和液体放出相同热量时水降温更慢,故图像中上方图线为水的降温图线。水15分钟内放出的热量为
因相同时间内水和液体放出的热量相等,故该液体15分钟内放出的热量,液体的比热容为
类型五 热平衡方程的应用
【核心考点】在不计热损失的情况下,高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量,即Q放=Q吸。
【重点突破】
1.确定末温:混合后的最终温度t是相同的。
2.列方程:c高m高(t高-t)=c低m低(t -t低)。
13.(25-26九年级下·安徽六安·阶段检测)如图所示是浴室中常见的混水阀。冬天时,混水阀将冷水管中的冷水与热水管中的热水按照一定比例混合,可以使出水温度稳定在适宜洗澡的。某次洗澡过程中,混水阀冷水管出冷水25kg。不计热量损失,热水管出热水的质量为______kg。
【答案】30
【详解】设热水管出热水的质量为。不计热量损失,则有,即,则热水管出热水的质量为
14.(25-26九年级上·安徽阜阳·阶段检测)将质量为200 g的铅块加热到98℃,然后投入温度为12℃、质量为160 g的煤油中,测出混合后煤油的最高温度为18℃,不计热损失。求:[]
(1)铅块放出的热量。
(2)煤油的比热容。(结果用科学记数法表示,保留到小数点后两位)
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)铅块的质量
铅块放出的热量
(2)不计热量损失情况下,煤油吸收的热量等于铅块放出的热量,煤油吸收的热量
煤油的质量
煤油的比热容
----------------------❇融会贯通·能力跃升❇----------------------
1.(25-26九年级上·河北张家口·阶段检测)某同学用两只相同的电加热器,给相同质量的水和某种液体加热,每隔2min记录一次数据,如下表所示。已知水的比热容是,则液体的比热容为( )
加热时间(min)
0
2
4
水的温度(℃)
24
28
32
液体的温度(℃)
24
31
38
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】从表格数据可以看出,水在2分钟内温度从升高到,温度变化为;液体在2min内温度从升高到,温度变化为。
由于使用相同的电加热器,加热相同时间,水和液体吸收的热量相同,即
根据比热容公式,可以得到,则
故选B。
2.(25-26九年级上·河北衡水·阶段检测)甲、乙两物体的质量都为1kg,丙物体的质量为2kg,三个物体的温度都升高1℃,吸收的热量如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲物体的比热容最小
B.乙、丙两物体的比热容之比为
C.丙物体温度升高2℃,吸收的热量为4000J
D.吸收相同的热量,甲、乙两物体升高的温度之比为
【答案】C
【详解】A.由图可知,甲、乙、丙吸收的热量分别为、、;由可得三物体的比热容,,,甲的比热容最大,故A错误;
B.,故B错误;
C.丙物体温度升高吸收的热量,故C正确;
D.吸收相同的热量,甲、乙升高的温度之比
,故D错误。
故选C。
3.(25-26九年级上·湖北宜昌·期末)人体主要成分是水,可认为人体的比热容和水的相等,每千克汗水汽化要从人体所吸收的热量为。质量为80kg的运动员在某次训练中排汗0.7kg,这些汗水全部从身上蒸发掉,会从人体吸收热量________J,运动员的内能会减少________J,假设没有其他的能量补充,这将导致运动员的体温下降________℃。[,忽略人体质量变化]
【答案】 5
【详解】由题意可知,每千克汗水汽化吸热为,排汗质量,则吸收热量
汗水蒸发吸收的热量全部来自人体内能,故运动员内能减少量等于吸收热量,即
人体放出的热量Q放 等于汗水吸收的热量,即 ,由可知,导致运动员的体温下降为
4.(25-26九年级上·安徽淮南·阶段检测)用稳定的热源给一个物体均匀加热,得到它的熔化图像如图所示,那么该物体在固态时的比热容与液态时的比热容之比为___________。
【答案】
【详解】由熔化图像可知,AB段为固态升温过程,固态加热时间,温度变化量
CD段为液态升温过程,液态加热时间,温度变化量
因稳定热源均匀加热,故相同时间内物体吸收热量相等,所以物质在固态和液态吸收热量之比为,而物质的质量没有改变,由可得,固态与液态的比热容之比为
5.(2026·湖北黄石·三模)在两个相同的烧杯中分别装有质量相同的水和某种液体,用两个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,分析图像可知,图线_______对应的物质是水;另一图线对应的物质为表中的_______。
物质
比热容/
水
酒精
煤油
【答案】 煤油
【详解】水的比热容较大,质量相同的水和其他液体吸收相同热量(相同电加热器相同时间加热)时,水升高的温度较慢。从图像可知,图线升温更慢,所以图线对应的物质是水
由图像可知,相同时间(吸收相同热量),图线温度变化为
图线的温度变化为
图线的温度变化量是图线的2倍,根据,质量和吸收热量相同时,比热容与温度变化量成反比,所以另一种液体的比热容是水的,即,对应表中的煤油。
6.(25-26九年级上·四川泸州·阶段检测)用两个规格相同的电加热器,分别给质量相同的甲、乙两种液体同时加热,其温度随时间变化的关系如图所示。结合图像判断,甲液体的比热容_______(选填“大于”“等于”或“小于”)乙液体的比热容。如果乙液体是水,则甲液体的比热容为________J/(kg·℃)。若乙中的水在前20min内吸收2.52×104J的热量,则吸收同样的热量可以使甲从0℃上升至________℃。[不计热量损失,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】小于
【详解】相同规格的电加热器相同时间放出的热量相同,故甲、乙相同时间吸收的热量相等,且甲、乙质量相等;由图像可知,从0℃上升到60℃,甲用的时间比乙的少,说明甲吸收的热量比乙的少,即其吸收热量的本领较弱,比热容较小
升高相同温度时,甲的加热时间为,乙的加热时间为,故吸收热量之比,而、,由可得,所以
在前20min中,甲、乙吸收的热量是相同的,如图像所示,甲物质在第10min已经达到沸点了,所以即使再加热也会保持沸点温度60℃,因此同样加热20min,甲会从0℃上升至60℃。
7.(25-26九年级上·河南周口·阶段检测)“卡路里”简称“卡”,是热量的另一个单位,常用于营养计量中。“卡”是这样规定的:1卡等于在1个标准大气压下,1g水温度升高1℃所吸收的热量。[]
(1)1卡等于多少J?
(2)若一个成年人参加一次跑步,身体消耗的能量约为,相当于消耗能量多少卡?
(3)消耗一个鸡蛋可以产生60千卡的热量,假设这些热量被水全部吸收,可以使10kg的水温度升高多少℃?
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)1g的水温度升高1℃所吸收的热量
所以1卡
(2)相当于消耗卡
(3)消耗一个鸡蛋产生的热量
假设这些热量被水全部吸收,则水吸收的热量
水升高的温度
8.(25-26九年级上·河南安阳·阶段检测)妈妈每天在家煮稀饭,但刚煮好的稀饭温度高,不能立刻食用,于是妈妈把装有稀饭的碗放在冷水中进行冷却(如图甲)。已知稀饭的质量为,水的质量为,稀饭和水的温度随时间变化的关系曲线如图乙所示。忽略热量的损失以及盛稀饭和水的容器吸放热的影响,。
(1)水、稀饭达到的相同温度为________℃。
(2)达到相同温度时,求水吸收的热量是多少焦耳?
(3)求稀饭的比热容是多少?
【答案】(1)40 (2) (3)
【详解】(1)水和稀饭最终达到热平衡时温度相同,由图乙可知水、稀饭达到的相同温度为40℃
(2)达到相同温度时,水吸收的热量为
(3)稀饭放热降温,达到相同温度时,因忽略热量损失,故稀饭放出的热量等于水吸收的热量。
稀饭质量
降低的温度为
由得,稀饭的比热容
9.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)某北方城市冬季供暖要求室内温度达到24℃,暖气片一次进回水温差为25℃。为满足采暖要求,某家庭暖气片中装满100 kg热水。
(1)该家庭暖气片中这些热水一次进回水放出多少热量?(水的比热容是)
(2)若暖气中换用另一种液体,该液体密度为,则该家庭暖气片中可以装满多少千克这种液体?
(3)要达到供暖要求,该液体一次循环的进水初温应该是多少摄氏度?用这种液体供暖是否可行,请用计算结果说明原因。(回水时液体温度与室温达标温度一致,该液体比热为,该液体在暖气片内沸点为78℃)
【答案】(1)
(2)80 kg
(3)86.5℃;不可行,初温超过了液体的沸点,在暖气片内该物质不能以液态形式存在
【详解】(1)该家庭暖气片中这些热水一次进回水放出的热量为
(2)暖气片的容积
由题意,液体体积
则液体的质量为
(3)由(1)知为满足采暖要求,暖气片需要放出热量
由题意,回水时液体温度与室温达标温度一致,说明液体的末温度为,由热量公式,用这种液体供暖一次进回液体的温度差为
故液体的初温度为
即液体的初温超过了液体的沸点,故不可行。
(
0
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比热容相关计算
九年级物理同步专题:比热容相关计算
田基础夯实步步为营田
类型一基础公式的直接应用…
…1
类型二公式的变形与逆向求解…2
类型三比例计算问题……4
类型四图像分析与计算……5
类型五热平衡方程的应用…6
类型一基础公式的直接应用
【核心考点】熟练掌握热量计算公式Q=cm△t,能够根据已知条件计算物体吸收或放出的
热量。
【重点突破】
1.统一单位:在代入公式前,必须确保所有物理量均采用国际单位制。质量m的单位必须
化为kg,温度t的单位为℃,比热容c的单位为J/kg·℃),计算出的热量Q单位为J。
2.明确过程:吸热过程使用Q吸=c(t-to),放热过程使用Q放=c(to-),其中to为初
温,t为末温。
【易错警示】
·单位陷阱:题目给出质量单位为“g”或“t”时,学生易忘记换算直接代入计算。若题
目给出的单位是体积(如水mL、L),必须先利用密度公式pV算出质量,再进行热量
计算。
·概念混淆:热量Q是过程量,只能说“吸收”或“放出”了多少热量,不能说物体“含
有”或“具有”多少热量。
1.(25-26九年级上·河北保定·期中)小华用天然气灶将一壶质量为1kg,温度为30℃的水
加热到70℃,水吸收的热量为]
J[c水=4.2×103J/kg·℃)]。
2.(25-26九年级上·陕西西安·阶段检测)有一个湿地公园共蓄水2×106m3,当温度整体
下降5C时,放出的总热量为J。[水的密度为1.0×103kg/m3,水的比热容为
4.2×103J/(kg·℃)]
3.(25-26九年级上·山东济南·开学考试)春节期间经常会吃油炸的食物,安全起见,炸完
食物的花生油温度下降后再装入容器中。当2kg花生油从330℃冷却到30℃的过程中,放
出的热量是多少J?(已知食用油的比热容是2×103]/kg·C))
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01
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比热容相关计算
类型二公式的变形与逆向求解
【核心考点】
灵活运用公式变形c=
mAt
m品
t=品,求解未知的物理量。
【重点突破】
1.求比热容(c):常用于物质鉴别。通过已知吸收/放出的热量、质量和温度变化量,求出c
后,对照比热容表判断物质种类。
2.求温度变化量(△t):常用于判断物体吸放热后的实际状态。
【易错警示】
·概念理解:比热容是物质的一种固有属性,只与物质的种类和状态(如水和冰)有关,
与物体的质量大小、温度高低、吸放热多少无关。例如,将一杯水倒掉一半,剩余水的比
热容不变。
·题目陷阱:“升高了降低了”代表温度变化量△t,“升高到/降低到”代表末温t。若题
目问“升高到多少度”,需先求出△t,再用t=t+△t计算末温。
·沸点限制:在标准大气压下,水吸收热量后温度最高只能达到100℃。即使根据公式t
t+9计算出的末温超过100℃,实际末温也只能取100℃,多余的热量将用于水的汽化,
cm
而不再使水温升高。
【方法点拨】
遇到逆向求解题目,建议先在草稿纸上写出原始公式Q=cm△t,再在等式两边进行代数
变形,避免死记硬背变形公式导致符号写错。
4.(25-26九年级上·福建厦门·阶段检测)在我们日常的生活环境下,若烧开质量为2kg、
初温为20C的一壶水,吸收了8.4×105J的热量后,它的温度可能是()
A.80C
B.100C
C.120C
D.140C
5.(25-26九年级上·广东潮州·阶段检测)水的比热容是4.2×103J/(kg℃),若将4kg的水
倒掉一半,则剩下的水的比热容是
J/(kg℃),标准大气压下,初温为30C℃、质
量为0.2kg的水吸收4.2×104灯的热量后温度将升高到
℃。
6.(25-26九年级上·云南迪庆·期中)如图“围炉煮茶”是一种休闲方式,源自云南的火塘烤
茶”,采用木炭作为燃料,茶壶中装入1kg初温为10℃的山泉水,用围炉加热至100℃,消
耗了100g木炭,c水=4.2×103J/kg·℃)、c煤油=2.1×103]/(kg·C)(当地气压为一个
标准大气压)则水吸收的热量是;若这些热量完全用来加热煤油,可以使kg
煤油温度升高30℃。
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02
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比热容相关计算
7.(25-26九年级上·江西新余·阶段检测)质量为500g的铝壶中装有2kg水温为20℃的
水,若用燃气灶对这些水进行加热,水温升高了60°C。已知水的比热容c水=4.2×103J/
(kg·C),铝的比热容c铝=0.88×103J/(kgC),求:
物质
比热容c小·kgC-1
物质
比热容c小·kg·C)-1
酒精
2.4×103
煤油
2.1×103
汽油
2.2×103
冰
2.1×103
(1)水吸收的热量
(2)若这些热量被3kg的某液体全部吸收,温度升高了80℃,则这种液体可能是?
类型三比例计算问题
【核心考点】考查对比热容公式Q=cm△t的深刻理解及数学比例运算能力,常以选择题
或填空题出现。
【重点突破】
1控制变量法思想:在比较两个物体的热量、质量、比热容或温度变化量关系时,先找出
题目中“相同”的条件,再分析“不同”的条件。
2.连比运算:熟练掌握分式乘除与比例运算,如=1m4
Q2c2m2△t2
【易错警示】
•正反比混淆:当热量Q相同时,比热容c与温度变化量△t成反比;当温度变化量△t相
同时,热量Q与比热容c成正比。
·条件遗漏:未看清题目是“吸收相同的热量”还是“升高相同的温度”,导致比例关系列反。
8.(25-26九年级上·辽宁辽阳阶段检测)甲、乙两物体由同种物质组成,它们吸收的热量
之比是3:8,升高的温度之比是1:4,那么它们比热容之比是
,物体的质量之比是
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比热容相关计算
9.(25-26九年级上·山东枣庄·期中)甲、乙两铁块的质量之比是3:1。若两铁块吸收相同
的热量,甲铁块的温度升高了15℃,乙铁块的温度升高了℃:若甲、乙两铁块升
高的温度之比是34,甲、乙两铁块吸收的热量之比为
0
10.(26-27九年级上·全国·课后作业)已知砂石和水的比热容之比为14,砂石和水的密度
之比为3:2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时,它们升高的温度之比为
类型四图像分析与计算
【核心考点】结合“温度-时间”图像分析物质吸热能力,并结合生活实际(如水的沸
腾)进行综合判断。
【重点突破】
1.识图技巧:在相同加热条件下(即相同时间内吸收相同热量),图像中图线越平缓(倾
斜程度越小,升温越慢),说明该物质的温度变化量△t越小,根据公式可知其比热容c
越大,吸热能力越强。
2提取数据:准确从图像的起点、拐点、终点读取初温、末温和对应的加热时间。
【易错警示】
•热源差异:若题目未说明使用“相同规格的电加热器”,则不能直接通过加热时间的长短
来比较吸收热量的多少。
11.(25-26九年级上·四川自贡·阶段检测)实验测得1kg某物质温度随时间变化的图像如图
所示。已知该物质在固态下的比热容为2.1×103J/kgcC:在最初2nin内,该物质吸收的
热量为J,熔化过程中吸收的热量是
J。
个温度C
40
20
0
24.6.8.1012时间/min
-20
40
12.(25-26九年级上·广西柳州·阶段检测)在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分
别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比实验[水的比热容较大,为4.2×103/kg·℃)],
并用图像对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和某种液体在相同时间内放出
的热量相等,该液体在15分钟内放出的热量为J,该液体的比热容为J/kg·℃)。
个温度/C
60
0
30
甲
20
0
101520时间/min
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类型五
热平衡方程的应用
【核心考点】在不计热损失的情况下,高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量,即
Q放一Q吸·
【重点突破】
1.确定末温:混合后的最终温度t是相同的。
2.列方程:c高l商(t商t)℃低纸(t-t低)。
13.(25-26九年级下·安徽六安·阶段检测)如图所示是浴室中常见的混水阀。冬天时,混
水阀将冷水管中5℃的冷水与热水管中60℃的热水按照一定比例混合,可以使出水温度
稳定在适宜洗澡的35℃。某次洗澡过程中,混水阀冷水管出冷水25kg。不计热量损失,热
水管出热水的质量为kg。
温
水
热
水
14.(25-26九年级上·安徽阜阳·阶段检测)将质量为200g的铅块加热到98℃,然后投入
温度为12℃、质量为160g的煤油中,测出混合后煤油的最高温度为18℃,不计热损失。
求:[c铅=0.13×103J/(kg·C]
(1)铅块放出的热量。
(2)煤油的比热容。(结果用科学记数法表示,保留到小数点后两位)
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比热容相关计算
)融会贯通能力跃升)
1.(25-26九年级上·河北张家口·阶段检测)某同学用两只相同的电加热器,给相同质量的
水和某种液体加热,每隔2min记录一次数据,如下表所示。已知水的比热容是4.2×
103J/kgC),则液体的比热容为(
加热时间(min)
0
2
4
水的温度(℃)
24
28
32
液体的温度(℃)
24
31
38
A.7.3×103J/kgC)
B.2.4×103J/kgC
C.1.75×103J/kgC
D.0.56×103J/kg℃)
2.(25-26九年级上·河北衡水·阶段检测)甲、乙两物体的质量都为1kg,丙物体的质量为
2g,三个物体的温度都升高1℃,吸收的热量如图所示,下列说法正确的是()
4Q吸/小
3500
3000
2500
2000H
1500
1000
500H
09
甲乙丙物体
A.甲物体的比热容最小
B.乙、丙两物体的比热容之比为1:2
C.丙物体温度升高2℃,吸收的热量为4000J
D.吸收相同的热量,甲、乙两物体升高的温度之比为3:2
3.(25-26九年级上·湖北宜昌·期末)人体主要成分是水,可认为人体的比热容和水的相
等,每千克汗水汽化要从人体所吸收的热量为2.4×10]。质量为80kg的运动员在某次训
练中排汗0.7水g,这些汗水全部从身上蒸发掉,会从人体吸收热量
J,运动员的内
能会减少
J,假设没有其他的能量补充,这将导致运动员的体温下降
C。
[c水=4.2×103/kg·C),忽略人体质量变化]
4.(25-26九年级上·安徽淮南·阶段检测)用稳定的热源给一个物体均匀加热,得到它的熔
化图像如图所示,那么该物体在固态时的比热容与液态时的比热容之比为
个温度/℃
80
D
B
60
40
20
02
8
12时间/min
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比热容相关计算
5.(2026湖北黄石·三模)在两个相同的烧杯中分别装有质量相同的水和某种液体,用两个
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,分析图像可知,图线
对应的物质是水;另一图线对应的
物质为表中的
↑T/C
60
物质
比热容0/(kgC)]
水
4.2×103
40
酒精
2.4×103
20
煤油
2.1×103
0
12
3 4 5 6 t/min
6.(25-26九年级上·四川泸州·阶段检测)用两个规格相同的电加热器,分别给质量相同的
甲、乙两种液体同时加热,其温度随时间变化的关系如图所示。结合图像判断,甲液体的
比热容
(选填“大于等于”或“小于”)乙液体的比热容。如果乙液体是水,则甲液
体的比热容为
J/(kg℃)。若乙中的水在前20min内吸收2.52×104灯的热量,则吸
收同样的热量可以使甲从0℃上升至
℃。[不计热量损失,c*=4.2×103J/(kg℃)]
↑T/°C
8
60
甲
40
20
05101520t/min
7.(25-26九年级上·河南周口·阶段检测)“卡路里”简称“卡”,是热量的另一个单位,常用
于营养计量中。“卡”是这样规定的:1卡等于在1个标准大气压下,1g水温度升高1℃所吸
收的热量。[c水=4.2×103J/kg·℃)]
(1)1卡等于多少J?
(2)若一个成年人参加一次跑步,身体消耗的能量约为8.4×10],相当于消耗能量多少卡?
(3)消耗一个鸡蛋可以产生60千卡的热量,假设这些热量被水全部吸收,可以使10kg的水
温度升高多少℃?
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张学远新中考·个性化学伴
比热容相关计算
8.(25-26九年级上·河南安阳·阶段检测)妈妈每天在家煮稀饭,但刚煮好的稀饭温度高,
不能立刻食用,于是妈妈把装有稀饭的碗放在冷水中进行冷却(如图甲)。已知稀饭的质
量为600g,水的质量为1kg,稀饭和水的温度随时间变化的关系曲线如图乙所示。忽略热
量的损失以及盛稀饭和水的容器吸放热的影响,C水=4.2×103/(g·℃)。
80温度c
60H
稀饭
水
90
20
0
2468时间/min
甲
乙
(1)水、稀饭达到的相同温度为
C。
(2)达到相同温度时,求水吸收的热量是多少焦耳?
(3)求稀饭的比热容是多少?
9.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)某北方城市冬季供暖要求室内温度达到24℃,
暖气片一次进回水温差为25℃。为满足采暖要求,某家庭暖气片中装满100kg热水。
(1)该家庭暖气片中这些热水一次进回水放出多少热量?(水的比热容是42×103J/kg,℃)
(2)若暖气中换用另一种液体,该液体密度为0.8×103kg/m3,则该家庭暖气片中可以装满
多少千克这种液体?
(3)要达到供暖要求,该液体一次循环的进水初温应该是多少摄氏度?用这种液体供暖是否
可行,请用计算结果说明原因。(回水时液体温度与室温达标温度一致,该液体比热为
2.1×103]/kg·℃),该液体在暖气片内沸点为78℃)
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