期中复习:比较不同物质的吸热能力、计算物体温度变化时的吸放热、比热容的比例计算专项训练-2026-2027学年人教版九年级物理全一册
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2026-2027学年人教版九年级物理全一册专项训练
期中复习:比较不同物质的吸热能力、计算物体温度变化时的吸放热、比热容的比例计算专项训练
考点目录
比较不同物质的吸热能力
计算物体温度变化时的吸放热
比热容的比例计算
考点一 比较不同物质的吸热能力
例1.(26-27九年级上·云南文山·阶段检测)如图所示是比较“不同物质吸热本领”的实验。
(1)实验中应取_________(选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体分别倒入相同的烧杯中;使用规格相同的电加热器加热,其目的是使甲、乙两种液体_________;除了图中所示的器材,还需要的测量仪器有_________和_________。
(2)比较不同物质的吸热情况,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,比较升高的温度;
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。
物质
初温/℃
加热时间/t
末温/℃
甲
20
5
60
乙
20
5
40
实验时记录的部分实验数据如上表所示,分析可知实验中采用方案_________(选填“一”或“二”)来比较不同物质的吸热情况;加热相同的时间,_________液体升高的温度多,_________液体的吸热能力更强。(后两空均选填“甲”或“乙”)
(3)若甲液体的比热容为,则乙液体的比热容为_________。
例2.(26-27九年级上·山西朔州·阶段检测)羊肉汤是深受山西人喜爱的一种美食,小明了解到烹饪羊肉汤时,在水里加盐可以让水温升高得更快,请你设计实验方案。
实验思路:
(1)通过比较水与盐水在吸收相同的热量时,______来反映水与盐水吸热能力的强弱。
实验过程:
(2)如图甲所示,将初温、______(选填“质量”或“体积”)均相同的水与盐水分别放入两个完全相同的容器中,用两个相同的电加热器进行加热,每隔1 min用温度计记录水与盐水的温度。根据实验数据绘制的温度—时间图像如图乙所示。
实验结论:
(3)分析实验数据可知,______(选填“水”或“盐水”)的吸热能力较强。
实验拓展:
(4)小明还了解到加盐的多少也会影响盐水的吸热能力,为此请提出一个可探究的科学问题:______?
例3.(26-27九年级上·湖南岳阳·阶段检测)为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,某同学做了如下实验:在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用同样的加热器加热。下表是所有的实验记录,根据实验记录回答下列问题。
液体
质量/g
初温/
末温/
加热时间/min
①
水
300
20
30
12
②
水
150
20
30
6
③
煤油
300
20
30
6
④
煤油
300
20
25
3
(1)实验中必须要选取______(选填“质量”或“体积”)相等的水和油。
(2)水和煤油吸收热量的多少不能直接测量,我们是通过加热时间反映吸收热量的多少,物理学中称之为转换法,实验中选择同种加热器的目的_____________。
(3)分析比较_________烧杯的实验记录(选填烧杯号),可得出的初步结论是∶在质量和升高的温度都相同时,不同种物质吸收的热量不相同。
(4)分析比较①②两烧杯的实验记录,可得出的初步结论是∶ 质量不同的同种物质,___________。
(5)相同的烧杯中装质量相同的不同种液体甲和乙,如上图所示,________更适合做汽车发动机冷却液。
变式1.(26-27九年级上·甘肃武威·阶段检测)为了比较水和沙子的吸热能力,小涛用两个相同的装置做了如图所示的实验。
(1)该实验仪器的组装顺序是________(选填“自上而下”或“自下而上”)。
(2)在两个相同的烧杯中应加入初温相同、________相同的水和沙子。
(3)实验中搅拌棒的作用是使水和沙子________;选用相同酒精灯加热的目的使水和沙子在相同时间内________。
(4)根据图乙比较沙子和水的温度变化情况,表明________的吸热能力更强。
变式2.(26-27九年级上·甘肃平凉·阶段检测)为了比较水和食用油的比热容,某同学用如图的器材进行了实验。实验数据记录如下:
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
200
20
6
45
食用油
200
20
6
70
(1)该实验除了图示中的器材以外,还需要的测量工具是温度计、天平和________________________;
(2)实验中通过比较________________________来比较水和食用油的吸热能力;
(3)在此实验中,如果要使水和食用油最后的温度相同,就要给________________加热更长的时间,此时水吸收的热量______________(填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;
(4)实验中________________(填“能”或“不能”)用体积相等的两种液体来做实验;
(5)汽车发动机常用水作为冷却剂,是因为和其他物质相比,水的______________较大;寒冷的冬天水箱要加防冻液,这是为了降低水的__________________。
变式3.(26-27九年级上·安徽合肥·阶段检测)如图所示是比较水和煤油吸热本领大小的实验,甲、乙两图装置完全相同,烧杯中液体的质量和初温都相同。
(1)实验时要用相同的热源加热,通过比较________来判断它们吸热的多少;
(2)根据实验数据,小组同学作出了水和煤油的温度随加热时间的变化图像如图丙。已知水的质量为0.2 kg,由图可知,前10 min煤油吸收的热量为________J;
(3)实验表明,________(选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。
考点二 计算物体温度变化时的吸放热
例1.(26-27九年级上·甘肃临夏·阶段检测)随着科技的发展,智能家电逐渐走进千家万户,某品牌智能热水器可以精准调整水温。某日用热水器将40 kg的水从加热到,已知水的比热容是,煤油的比热容是。
(1)水的比热容是,它表示的物理意义是________________________________________________________________________________________。
(2)求加热过程中水吸收的热量。
(3)若水吸收的热量全部被煤油吸收且使煤油温度升高了,求煤油的质量。
例2.(26-27九年级上·上海·阶段检测)“水浴法”加热牛奶,控温更温和均匀,能最大程度保留牛奶营养,避免糊底结块与局部过热问题。如图(a)所示,把一袋0.3kg的牛奶放入0.6kg的热水中,牛奶和热水的温度随时间的变化关系如图(b)所示。
(1)当牛奶的温度和水相同时,求水放出的热量。【】
(2)若不考虑热量损失(热水放出的热量全部被牛奶吸收),求牛奶的比热容。
例3.(26-27九年级上·黑龙江·阶段检测)汽车发动机常用水作冷却液。某汽车水箱中装有5kg的水,汽车行驶一段时间后,水温从20℃升高到80℃。已知水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量。
(2)若改用质量相同、比热容为的防冻液,温度同样从20℃升高到80℃,防冻液吸收的热量。
(3)从吸热能力的角度说明,为什么用水作冷却液比用这种防冻液好。
变式1.(26-27九年级上·重庆潼南·阶段检测)将的某金属球,迅速投入到质量为,初温为的某种液体中,达到热平衡后金属球的温度为。不计热损失,此过程中,金属球放出的热量[已知金属球的比热容]
液体
煤油
酒精
水
比热容J/(kg·℃)
(1)求金属球的质量;
(2)求液体的比热容,并根据上表回答是什么液体;
(3)若该液体再吸收的热量,求该液体的末温(1标准大气压下)。
变式2.(26-27九年级上·安徽合肥·阶段检测)小明同学查阅资料了解到,某种晶体物质从开始熔化到完全熔化过程中所吸收的热量与其质量之比叫做该物质的熔化热,用字母λ表示。他在实验室利用电热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时,冰的质量为0.5kg,若加热器单位时间内放出的热量一定,且不考虑热量散失,根据图中信息,完成以下问题:[水的比热容为]
(1)CD段水吸收的热量是多少?
(2)冰的比热容是多少?
(3)冰的熔化热λ是多少J/kg?
变式3.(26-27九年级上·安徽合肥·阶段检测)打制铁质工具时要淬火以提高工具的硬度。现将一质量为420 g、温度为550℃的烧红的铁件淬火,淬火后温度降低到50℃,求:(已知铁的比热容为0.46×103J/(kg·℃),假设整个过程没有热量散失)
(1)此过程中铁件释放的热量为多少J?
(2)若这些热量全部用于加热0.5kg温度为60℃的水,则在一个标准大气压下水温将升高到多少℃?
考点三 比热容的比例计算
例1.(26-27九年级上·辽宁大连·阶段检测)甲、乙两种物质的质量之比为2:1,比热容之比为1:3。它们吸收相同的热量后,升高的温度之比为( )
A.1:6 B.2:3 C.1:3 D.3:2
例2.(26-27九年级上·黑龙江大庆·阶段检测)甲、乙两物体的质量之比为 3∶2,比热容之比为 1∶2.若它们升高的温度相同,则它们吸收的热量之比为( )
A.3∶4 B.4∶3 C.3∶2 D.2∶3
例3.(26-27九年级上·江西新余·阶段检测)如图所示是小李同学在一个标准大气压下探究冰熔化时温度随时间变化图像,AB段比热容___________CD段比热容(选填“大于”“等于”或“小于”);由图中数据可推算,冰的比热容为___________。[水的比热容为]
变式1.(26-27九年级上·福建龙岩·阶段检测)甲、乙均为铁块,质量,吸收相同热量后(均处于固态),则它们升高的温度之比为( )
A. B. C. D.
变式2.(26-27九年级上·河南安阳·阶段检测)用相同的电加热器分别对质量相等的a和b两种液体加热(不计热量损失),如图是液体a和b的温度随加热时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.都加热t时间,b吸收的热量比a吸收的热量多
B.a和b升高相同的温度,b吸收的热量较多
C.a的比热容与b的比热容之比为2:1
D.a的比热容与b的比热容之比为2:3
变式3.(25-26九年级上·江苏盐城·阶段检测)质量均为0.5kg的两种液体在相同时间内放出相同的热量,它们温度随时间变化的关系如图所示。则在0~12min内,两种液体温度的变化量之比Δt甲:Δt乙为______,放出的热量之比Q甲:Q乙为______,比热容之比c甲:c乙为______。
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$2026-2027学年人教版九年级物理全一册专项训练
期中复习:比较不同物质的吸热能力、计算物体温度变化时的吸放热、比热容的比例计算专项训练
考点目录
比较不同物质的吸热能力
计算物体温度变化时的吸放热
比热容的比例计算
考点一 比较不同物质的吸热能力
例1.(26-27九年级上·云南文山·阶段检测)如图所示是比较“不同物质吸热本领”的实验。
(1)实验中应取_________(选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体分别倒入相同的烧杯中;使用规格相同的电加热器加热,其目的是使甲、乙两种液体_________;除了图中所示的器材,还需要的测量仪器有_________和_________。
(2)比较不同物质的吸热情况,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,比较升高的温度;
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。
物质
初温/℃
加热时间/t
末温/℃
甲
20
5
60
乙
20
5
40
实验时记录的部分实验数据如上表所示,分析可知实验中采用方案_________(选填“一”或“二”)来比较不同物质的吸热情况;加热相同的时间,_________液体升高的温度多,_________液体的吸热能力更强。(后两空均选填“甲”或“乙”)
(3)若甲液体的比热容为,则乙液体的比热容为_________。
【答案】(1) 质量 相同时间吸收的热量相同 天平 秒表
(2) 一 甲 乙
(3)
【详解】(1)根据控制变量法,比较不同物质吸热本领时,需要控制两种液体的质量相同;选用规格相同的电加热器,是为了保证相同时间内电加热器放出的热量相同,从而让两种液体在相同时间内吸收的热量相等。实验中需要测量液体的质量、加热时间,图中已有测量温度的温度计,因此还需要测量质量的天平和测量时间的秒表。
(2)分析表格数据:两种液体加热时间均为5分钟(吸收热量相等),初温相同但末温不同,也就是比较升高的温度,符合方案一的设计;由表格中的数据可知,加热5min,甲升高的温度为40℃,乙升高的温度为20℃,因此加热相同时间甲液体升温更多;质量相同、吸收热量相同时,升温越小的物质吸热能力越强,因此乙的吸热能力更强。
(3)已知甲、乙质量相等、吸收热量相等,根据吸热公式,可得
代入数值
计算得。
例2.(26-27九年级上·山西朔州·阶段检测)羊肉汤是深受山西人喜爱的一种美食,小明了解到烹饪羊肉汤时,在水里加盐可以让水温升高得更快,请你设计实验方案。
实验思路:
(1)通过比较水与盐水在吸收相同的热量时,______来反映水与盐水吸热能力的强弱。
实验过程:
(2)如图甲所示,将初温、______(选填“质量”或“体积”)均相同的水与盐水分别放入两个完全相同的容器中,用两个相同的电加热器进行加热,每隔1 min用温度计记录水与盐水的温度。根据实验数据绘制的温度—时间图像如图乙所示。
实验结论:
(3)分析实验数据可知,______(选填“水”或“盐水”)的吸热能力较强。
实验拓展:
(4)小明还了解到加盐的多少也会影响盐水的吸热能力,为此请提出一个可探究的科学问题:______?
【答案】(1)温度升高的多少
(2)质量
(3)水
(4)盐水的吸热能力强弱与盐水的浓度有什么关系
【详解】(1)本实验采用转换法,在保证水和盐水吸收相同热量的前提下,通过比较二者温度升高的多少,来直观反映吸热能力的强弱,温度升高越少,代表吸热能力越强。
(2)根据控制变量法的实验要求,探究不同物质的吸热能力时,需要控制两种物质的质量和初温完全相同,仅改变物质种类这一变量,排除质量差异对实验结果的干扰。
(3)从图乙的温度-时间图像可以看出,加热相同时间即吸收相同热量时,盐水的温度升高幅度更大,水的温度升高幅度更小。根据比热容的物理意义,温度升高越慢的物质,比热容越大,吸热能力越强,因此水的吸热能力更强。
(4)该探究方向围绕加盐多少对盐水吸热能力的影响展开,可提出具备可操作性的科学探究问题,核心变量为盐水浓度,据此可探究的科学问题是:盐水的吸热能力强弱与盐水的浓度有什么关系?
例3.(26-27九年级上·湖南岳阳·阶段检测)为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,某同学做了如下实验:在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用同样的加热器加热。下表是所有的实验记录,根据实验记录回答下列问题。
液体
质量/g
初温/
末温/
加热时间/min
①
水
300
20
30
12
②
水
150
20
30
6
③
煤油
300
20
30
6
④
煤油
300
20
25
3
(1)实验中必须要选取______(选填“质量”或“体积”)相等的水和油。
(2)水和煤油吸收热量的多少不能直接测量,我们是通过加热时间反映吸收热量的多少,物理学中称之为转换法,实验中选择同种加热器的目的_____________。
(3)分析比较_________烧杯的实验记录(选填烧杯号),可得出的初步结论是∶在质量和升高的温度都相同时,不同种物质吸收的热量不相同。
(4)分析比较①②两烧杯的实验记录,可得出的初步结论是∶ 质量不同的同种物质,___________。
(5)相同的烧杯中装质量相同的不同种液体甲和乙,如上图所示,________更适合做汽车发动机冷却液。
【答案】(1)质量
(2)使被加热液体相同时间吸收的热量相等
(3)①、③
(4)升高相同的温度时,质量越大,吸收的热量越多
(5)乙
【详解】(1)本实验探究吸热的影响因素,根据控制变量法,要对比不同物质的吸热能力,必须控制水和油的质量相等。
(2)实验中选择同种加热器,电加热器相同时间放出的热量相同,目的是使被加热的液体相同时间吸收的热量相同,实验中通过加热时间反映吸收热量的多少,物理学中称之为转换法。
(3)①、③两个烧杯中,水和煤油的质量、初温、末温都相同,加热时间不同,液体吸收的热量不同;分析比较①、③烧杯的实验记录,可得出的初步结论是∶在质量和升高的温度都相同时,不同种物质吸收的热量不相同。
(4)比较①②两烧杯的实验记录,水的质量不同,升高的温度相同,①中水的质量大,加热时间长;可得出的初步结论是∶ 质量不同的同种物质,升高相同的温度时,质量越大,吸收的热量越多。
(5)冷却液需要比热容大、相同吸热时升温更慢的物质。从图像可知,质量相同的甲乙加热相同时间(吸收相同热量),乙的温度升高得更慢,说明乙的比热容更大,冷却效果更好,更适合做汽车发动机冷却液。
变式1.(26-27九年级上·甘肃武威·阶段检测)为了比较水和沙子的吸热能力,小涛用两个相同的装置做了如图所示的实验。
(1)该实验仪器的组装顺序是________(选填“自上而下”或“自下而上”)。
(2)在两个相同的烧杯中应加入初温相同、________相同的水和沙子。
(3)实验中搅拌棒的作用是使水和沙子________;选用相同酒精灯加热的目的使水和沙子在相同时间内________。
(4)根据图乙比较沙子和水的温度变化情况,表明________的吸热能力更强。
【答案】(1)自下而上
(2)质量
(3) 受热均匀 吸收的热量相同
(4)水
【详解】(1)组装器材要自下而上:先放酒精灯,再固定铁圈、石棉网,最后放烧杯、温度计,保证酒精灯外焰加热,温度计位置合适。
(2)根据控制变量法,要比较不同物质的吸热能力,必须控制水和沙子初温相同、质量相同,只改变物质种类。
(3)搅拌棒不停搅拌,是为了让水和沙子内部各处温度一致,受热均匀;两个完全相同的酒精灯,相同时间放出热量相等,所以水和沙子相同时间吸收的热量相等,我们就可以用加热时间长短反映物质吸收热量的多少。
(4)根据图乙可知,加热相同时间即吸收热量相同时,沙子升温比水快,根据可知,不同物质的质量相同、吸收热量相同时,升温越慢的物质,吸热能力越强。所以水的吸热能力更强。
变式2.(26-27九年级上·甘肃平凉·阶段检测)为了比较水和食用油的比热容,某同学用如图的器材进行了实验。实验数据记录如下:
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
200
20
6
45
食用油
200
20
6
70
(1)该实验除了图示中的器材以外,还需要的测量工具是温度计、天平和________________________;
(2)实验中通过比较________________________来比较水和食用油的吸热能力;
(3)在此实验中,如果要使水和食用油最后的温度相同,就要给________________加热更长的时间,此时水吸收的热量______________(填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;
(4)实验中________________(填“能”或“不能”)用体积相等的两种液体来做实验;
(5)汽车发动机常用水作为冷却剂,是因为和其他物质相比,水的______________较大;寒冷的冬天水箱要加防冻液,这是为了降低水的__________________。
【答案】(1)秒表
(2)升高的温度
(3) 水 大于
(4)不能
(5) 比热容 凝固点
【详解】(1)实验需要控制加热时间相同来保证两种液体吸收的热量相等,因此除温度计、天平外,还需要测量时间的工具秒表。
(2)实验中,两烧杯内放入相同规格的电加热器,相同时间放出的热量是相同的,则在相同的加热时间内,水和食用油吸收的热量相等,通过比较升高的温度来比较水和食用油的吸热能力,升温快的,吸热能力更弱。
(3)由表格数据可知,相同加热时间下食用油升温比水快,因此若要让二者末温相同,需要给水加热更长时间。使用相同热源时,加热时间越长代表吸收的热量越多,因此水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
(4)本实验要控制两种液体质量相等,水和食用油密度不同,体积相等的两种液体质量不相等,不符合控制变量的要求,因此不能用体积相等的液体做实验。
(5)水的比热容大,相同条件下可以吸收更多热量,冷却效果好,因此用作汽车发动机冷却剂;冬天水箱加防冻液,是为了降低水的凝固点,防止低温下水凝固胀坏水箱。
变式3.(26-27九年级上·安徽合肥·阶段检测)如图所示是比较水和煤油吸热本领大小的实验,甲、乙两图装置完全相同,烧杯中液体的质量和初温都相同。
(1)实验时要用相同的热源加热,通过比较________来判断它们吸热的多少;
(2)根据实验数据,小组同学作出了水和煤油的温度随加热时间的变化图像如图丙。已知水的质量为0.2 kg,由图可知,前10 min煤油吸收的热量为________J;
(3)实验表明,________(选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。
【答案】(1)加热时间的长短
(2)
(3)水
【详解】(1)用相同的热源加热,加热时间相同,放出的热量相同,液体吸收的热量也相同,所以通过比较加热时间的长短来比较吸热多少。
(2)前内,煤油和水吸收的热量相同,即,由图丙可知,此时水的温度变化
水吸收的热量
煤油吸收的热量
(3)由图丙可知,相同质量的水和煤油升高相同的温度时,水的加热时间较长,水吸收的热量较多,说明水的吸热能力更强。
考点二 计算物体温度变化时的吸放热
例1.(26-27九年级上·甘肃临夏·阶段检测)随着科技的发展,智能家电逐渐走进千家万户,某品牌智能热水器可以精准调整水温。某日用热水器将40 kg的水从加热到,已知水的比热容是,煤油的比热容是。
(1)水的比热容是,它表示的物理意义是________________________________________________________________________________________。
(2)求加热过程中水吸收的热量。
(3)若水吸收的热量全部被煤油吸收且使煤油温度升高了,求煤油的质量。
【答案】(1)
质量为1kg的水温度升高(或降低)时,吸收(或放出)的热量是
(2)
(3)
【详解】(1)略。
(2)水升高的温度
水吸收的热量
(3)煤油吸收的热量等于水吸收的热量,即
煤油的质量
例2.(26-27九年级上·上海·阶段检测)“水浴法”加热牛奶,控温更温和均匀,能最大程度保留牛奶营养,避免糊底结块与局部过热问题。如图(a)所示,把一袋0.3kg的牛奶放入0.6kg的热水中,牛奶和热水的温度随时间的变化关系如图(b)所示。
(1)当牛奶的温度和水相同时,求水放出的热量。【】
(2)若不考虑热量损失(热水放出的热量全部被牛奶吸收),求牛奶的比热容。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由(b)可知,水降低的温度
水放出的热量
(2)由(b)可知,牛奶升高的温度
不考虑热量损失,牛奶吸收的热量
牛奶的比热容
例3.(26-27九年级上·黑龙江·阶段检测)汽车发动机常用水作冷却液。某汽车水箱中装有5kg的水,汽车行驶一段时间后,水温从20℃升高到80℃。已知水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量。
(2)若改用质量相同、比热容为的防冻液,温度同样从20℃升高到80℃,防冻液吸收的热量。
(3)从吸热能力的角度说明,为什么用水作冷却液比用这种防冻液好。
【答案】(1)
(2)
(3)水的比热容比这种防冻液更大,相同质量的水和防冻液升高相同温度时,水可以吸收更多的热量,能更高效地带走发动机的热量,冷却效果更好。
【详解】(1)水吸收的热量
(2)防冻液吸收的热量
(3)略
变式1.(26-27九年级上·重庆潼南·阶段检测)将的某金属球,迅速投入到质量为,初温为的某种液体中,达到热平衡后金属球的温度为。不计热损失,此过程中,金属球放出的热量[已知金属球的比热容]
液体
煤油
酒精
水
比热容J/(kg·℃)
(1)求金属球的质量;
(2)求液体的比热容,并根据上表回答是什么液体;
(3)若该液体再吸收的热量,求该液体的末温(1标准大气压下)。
【答案】(1)0.05kg/50g
(2),水
(3)
【详解】(1)金属球放热过程,温度变化量为
由得金属球的质量为
(2)不计热损失,液体吸收热量
液体温度变化量为
由得液体的比热容为
对比表格可知该液体是水。
(3)液体吸收额外热量时,理论升高温度为
理论末温为
因1标准大气压下水的沸点为,沸腾后温度保持不变,故实际末温为
变式2.(26-27九年级上·安徽合肥·阶段检测)小明同学查阅资料了解到,某种晶体物质从开始熔化到完全熔化过程中所吸收的热量与其质量之比叫做该物质的熔化热,用字母λ表示。他在实验室利用电热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时,冰的质量为0.5kg,若加热器单位时间内放出的热量一定,且不考虑热量散失,根据图中信息,完成以下问题:[水的比热容为]
(1)CD段水吸收的热量是多少?
(2)冰的比热容是多少?
(3)冰的熔化热λ是多少J/kg?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由图可知,CD段水的温度变化量
CD段水吸收的热量
(2)由图可知,CD段的加热时间为
AB段冰吸热时间
加热器单位时间内放出的热量一定,且不考虑热量散失,所以AB段冰吸收的热量
AB段冰升高的温度
冰熔化前后质量不变,则冰的比热容
(3)冰的熔化过程(BC段)的加热时间
冰熔化过程吸收的热量
冰的熔化热
变式3.(26-27九年级上·安徽合肥·阶段检测)打制铁质工具时要淬火以提高工具的硬度。现将一质量为420 g、温度为550℃的烧红的铁件淬火,淬火后温度降低到50℃,求:(已知铁的比热容为0.46×103J/(kg·℃),假设整个过程没有热量散失)
(1)此过程中铁件释放的热量为多少J?
(2)若这些热量全部用于加热0.5kg温度为60℃的水,则在一个标准大气压下水温将升高到多少℃?
【答案】(1)9.66×104J
(2)100℃
【详解】(1)铁件释放的热量
(2)整个过程没有热量损失Q吸=Q放=9.66×104J
水升高的温度
水的末温
一个标准大气压下水的沸点是100℃,所以水升高到100℃
考点三 比热容的比例计算
例1.(26-27九年级上·辽宁大连·阶段检测)甲、乙两种物质的质量之比为2:1,比热容之比为1:3。它们吸收相同的热量后,升高的温度之比为( )
A.1:6 B.2:3 C.1:3 D.3:2
【答案】D
【详解】由吸热公式变形得。因甲、乙吸收热量相同,故升高温度之比为
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
例2.(26-27九年级上·黑龙江大庆·阶段检测)甲、乙两物体的质量之比为 3∶2,比热容之比为 1∶2.若它们升高的温度相同,则它们吸收的热量之比为( )
A.3∶4 B.4∶3 C.3∶2 D.2∶3
【答案】A
【详解】根据吸热公式,两物体吸收热量之比为
故选A。
例3.(26-27九年级上·江西新余·阶段检测)如图所示是小李同学在一个标准大气压下探究冰熔化时温度随时间变化图像,AB段比热容___________CD段比热容(选填“大于”“等于”或“小于”);由图中数据可推算,冰的比热容为___________。[水的比热容为]
【答案】
小于
【详解】实验中使用同一加热装置,相同时间内物质吸收的热量相等。
AB段是固态冰,温度从升高到,温度变化,加热时间为5min。
CD段是液态水,温度从升高到,温度变化,加热时间为
根据,质量和升高温度相同时,比热容与吸收热量(加热时间)成正比,即冰的比热容为
则AB段比热容小于CD段比热容。
变式1.(26-27九年级上·福建龙岩·阶段检测)甲、乙均为铁块,质量,吸收相同热量后(均处于固态),则它们升高的温度之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据物体吸热公式 ,变形可得升高温度的计算式 ; 已知甲、乙都是铁块,比热容相同,二者吸收的热量也相同,且,代入可得
即,故选A。
变式2.(26-27九年级上·河南安阳·阶段检测)用相同的电加热器分别对质量相等的a和b两种液体加热(不计热量损失),如图是液体a和b的温度随加热时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.都加热t时间,b吸收的热量比a吸收的热量多
B.a和b升高相同的温度,b吸收的热量较多
C.a的比热容与b的比热容之比为2:1
D.a的比热容与b的比热容之比为2:3
【答案】C
【详解】A.用相同的电加热器加热相同时间,液体吸收的热量相同,故A错误;
B.由图可知,a和b升高相同的温度,a的加热时间长,a吸收的热量较多,故B错误;
CD.加热时间均为时,a、b吸收的热量相同,即;由图可知
根据可得
故C正确,D错误。
故选C。
变式3.(25-26九年级上·江苏盐城·阶段检测)质量均为0.5kg的两种液体在相同时间内放出相同的热量,它们温度随时间变化的关系如图所示。则在0~12min内,两种液体温度的变化量之比Δt甲:Δt乙为______,放出的热量之比Q甲:Q乙为______,比热容之比c甲:c乙为______。
【答案】 1∶2 1∶1 2∶1
【详解】由图像可知,0~12min内甲、乙初温均为,甲末温,乙末温。
甲的温度变化量为
乙的温度变化量为
因此
因相同时间内两种液体放出热量相同,0~12min时间相等,故放出的热量之比
由可知,质量相同、放出热量相同时,温度变化量与比热容成反比,因此
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