人教版物理九年级13.3比热容 同步练习

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名称 人教版物理九年级13.3比热容 同步练习
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2022-07-27 18:11:55

文档简介

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人教版物理九年级13.3比热容 同步练习
一、单选题
1.(2022九下·武功月考)关于热机,下列说法正确的是(  )
A.吸气冲程中,汽油机和柴油机吸入的都是空气
B.可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率
C.为了防止热机过热,通常用水来降温,是利用水的比热大的特性
D.做功冲程是把机械能转化为内能
2.(2022九下·南雄开学考)生产生活中,我们常利用水的比热容大这一性质。下列实例中与这一性质无关的是(  )
A.初春夜晚向稻田中灌水保温 B.夏天中午洒水车洒水降温
C.城市建造人工湖来调节气温 D.热水袋用水来做取暖物质
3.(2021九上·防城期末)生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害。这主要是因为水的(  )
A.密度大 B.凝固点较低 C.沸点较高 D.比热容较大
4.(2021九上·凤山期末)沿海地区江苏的昼夜温差较小,而内陆新疆的戈壁地区的昼夜温差较大。在新疆的某些地区出现“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”的现象。这主要是因为(  )
A.海水的密度小,沙石的密度大
B.海水的比热容大,沙石的比热容小
C.海水的内能多,沙石的内能少
D.海水吸收的热量少,沙石吸收的热量多
5.(2021九上·香洲期末)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像,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
6.(2021九上·江城期末)根据表中几种物质的比热容,判断下列说法不正确的是(  )
物质 比热容/J kg﹣1 ℃﹣1 物质 比热容/J kg﹣1 ℃﹣1
水银 0.14×103 沙石 0.92×103
水 4.2×103 冰 2.1×103
A.制作体温计常用水银做介质,原因之一是水银的比热容小
B.北方楼房中的暖气用水做介质,利用了水的比热容大的特性
C.由于水比沙石的比热容大,相同质量的水和沙石吸收相同的热量后水升温比沙石快
D.水和冰的比热容不同,说明比热容的大小与物质状态有关
7.(2021九上·钦北期末)在两个上端开口的正方体容器内,分别装有质量和初温都相同的甲和乙两种液体,如图所示。一起放在太阳下暴晒10min,测得甲、乙两种液体上升相同的温度,已知单位面积的液体在相同时间内,吸收的热量是相同的,忽略容器吸、放热的影响,则下列说法正确的是(  )
A.甲液体的比热容较大 B.乙液体的比热容较大
C.它们的比热容一样大 D.无法比较它们比热容的大小
8.(2021九上·灌阳期末)质量相同的铜块和铝块(已知c铝>c铜),它们的初温相同;当它们放出相同的热量后,下列说法中正确的是(  )
A.铝块下降的温度较高
B.铝块的末温较低
C.当它们互相接触时,会发生热传递,内能从铝块传向铜块
D.当它们互相接触时,会发生热传递,内能从铜块传向铝块
二、填空题
9.(2022九下·海安月考)冬天常用一种电热暖手宝,其内部液体通常采用水,这是利用水的   较大的属性,使保暖时间更长。为使用更安全,它内部采用双重温控保护开关,两个温控开关是   (选填“串联”或“并联”)起来使用的。当袋内初温为25℃质量为0.5kg的水吸收的了1.68×105J热量,则水升高的温度为   。【,加热过程的气压保持一个标准气压】
10.(2022九下·鄂州月考)小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均为0.5kg的水和另一种液体进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图象可以得出:   (选填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体在0﹣15min内放出的热量为    J。
11.(2021九上·杜尔伯特期末)把1kg的水从60℃开始加热至沸腾,温度随时间变化的图像如图,由图像可知,水的沸点是   ℃;水从70℃加热至90℃需要吸收的热量是   J;水沸腾时,水面上方的气压   一个标准大气压(最后一空选填“大于”“小于”或“等于”).[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
12.(2021九上·东莞期末)质量相等、初温相同的水和酒精,分别用两个相同的加热器加热(不计热量损失),加热过程中温度随时间变化图线如图所示,则图线a的比热容    (填“大”或“小”),它是    的温度变化图像,他们升高相同温度时,   吸收的热量多。
13.(2021九上·紫金期末)沙漠地区有“早穿皮袄午穿纱”的气候特征,造成这种气候的主要原因是砂石的    。“花气袭人知骤暖,鹊声窗树喜新晴”,这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的名句,诗句中的“花气袭人”是    现象,“知骤暖”说明温度越高,花香分子的运动越    。
14.(2021九上·新化期末)水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),将一瓶水倒掉一半,剩下水的比热容是   J/(kg·℃);质量为2kg、初温为30℃的水温度升高20℃,需要吸收   J的热量。
15.(2021九上·建华期末)烈日炎炎的夏季,白天海滩上的沙子热得烫脚,但海水却非常凉爽,这是因为水的比热容比沙子的比热容    ,在    相同的前提下,升高的温度值比较小。
16.(2021九上·瑶海期末)质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后,甲升高的温度比乙升高的温度高,则相同质量的甲、乙两种液体降低相同的温度时,   放出的热量多。
三、实验探究题
17.(2022九下·月考)小明利用如图所示装置和器材,探究水的沸腾特点和物质的吸热能力。
时间(min) 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度(℃) 90 92 94 96 97 98 98 98 98
(1)小明设计的电路中的R甲、R乙必须满足的条件是R甲   R乙 (选填“>”“=”或“<”);
(2)只闭合开关S2,观察水的沸腾,测得数据如上表,分析数据可知,水沸腾过程中的特点为:吸收热量,温度   ;
(3)断开S2,待水冷却后,继续探究物质的吸热能力。小明应控制水和煤油的   、初温相同。且应先闭合开关   ,再闭合开关   ,并控制水的末温低于   ℃。实验表明:水的末温比油   ,所以水的吸热能力比油强。
18.(2022九下·江都月考)小明用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热,如图甲所示,以探究水和煤油的吸热能力.
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且   相等的煤油和水;
(2)实验中,是通过比较   来间接反映煤油和水吸收的热量,这样的实验方法物理学中称为   (选填“转换法”“等效替代法”或“类比法”);
(3)小明根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图乙,则加热10mim,水吸收的热量   (选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量,   升高的温度更高,由此可见,   的比热容较大;
(4)由图象可知,水的沸点是   ℃,煤油的比热容是   J/(kg ℃).[已知c水=4.2×103J/(kg ℃)]
19.(2022九下·黄冈月考)
(1)如图1所示,用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,记下测力计的读数。使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板观察弹簧测力计的示数,弹簧测力计的示数   。如图2所示,为研究气体扩散的实验装置,两个瓶中分别装有二氧化氮气体和空气,其中二氧化氮气体的密度大于空气的密度。为了增强实验的可信度,下面一只瓶子里应装入   气体;
(2)为比较两种液体的吸热能力,小军用图中两个相同的装置做实验,实验器材还有天平和钟表。收集的实验数据记录如上表。实验中,用   间接反映液体吸收热量的多少;通过分析表中数据可知,   (填“液体1”或“液体2”) 的吸热能力较强。
物理量 物质 质量/g 初始温度/℃ 时间/min 最终温度/℃
液体1 50 20 5 45
液体2 50 20 5 68
四、计算题
20.(2021九上·宜州期末)为了测定铅的比热容,把质量为200g的铅块加热到98℃,再投入到80g的12℃水中,充分混合后水的温度为18℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),若不计热损失,求:
(1)水吸收的热量;
(2)铅的比热容。
21.(2021九上·防城期末)小明家新安装了一台太阳能热水器,装了500kg水,经过4h阳光的照射,水温由原来的20℃升高到了40℃,问:在这4h内水吸收了多少热量?
22.(2021九上·浈江期末)某物理兴趣小组的同学用煤炉给2kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),求:经过6min时间加热,水所吸收的热量。
五、简答题
23.(2021九上·永吉期末)如图是建筑工人用钻孔机钻孔的情景,钻孔时钻头会发热,要不断给钻头浇水降温以保护钻头 请用比热容知识解释钻孔时浇水降温的原因
24.(2021九上·双辽期中)很多家庭采用“水地暖”取暖,原理是在地面下埋置如图所示的管道,以热水为热媒,在管道内循环流动,加热整个地板来供热。“水地暖”为什么以水为媒介?
25.(2021九上·晋安期中)2021年8月16日晋安湖公园(一期)开园,作为福州城区最大的海绵生态公园,不仅起到美化绿化的作用,还有效的调节周围环境的气温,请你用比热容的知识简单解释这个现象。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】比热容;热机;热机的效率;内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A.吸气冲程中,汽油机吸入的是汽油和空气的混合物,柴油机吸入的是空气,A不符合题意;
B.功率反映的是做功的快慢,效率反映热机所做的有用功在总功中所占比例的大小,是两个完全不同的物理量,互相没有直接的关系,B不符合题意;
C.用水降温,就是因为水的比热容大的特性,C符合题意;
D.做功冲程是把内能转化为机械能,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气、做功、压缩和排气,各冲程的特点不同,因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程;并且只有做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;另外还有压缩冲程有能量转化,将机械能转化为内能。
2.【答案】B
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;比热容
【解析】【解答】A:初春夜晚温度较低,向稻田中灌水,水的比热容大,水向外放出较多热量时温度下降幅度小,从而起到保温的目的,A不符合题意;
B:夏天中午洒水车洒水,利用水汽化吸收热量,达到降温的目的,B符合题意;
C:城市建造人工湖,利用水的比热容大的性质,吸热温度升高不明显,放热温度下降不明显来调节气温,C不符合题意;
D:热水袋用水来做取暖物质,原因是水的比热容大,吸热温度升高不明显,放热温度下降不明显,D不符合题意。
故选B。
【分析】水的比热容大,吸热或者放热时温度变化不明显,温度变化幅度小。
3.【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】A.生物体内水的比例很高,因为水的比热容较大,吸、放热本领较强,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害;
故答案为:D。
【分析】水的比热容较大,吸、放热本领较强,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害。
4.【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】因为沙石的比热容较小,白天吸收热量后,砂石的温度升高的多,气温较高,夜晚放出热量后,砂石的温度下降的多,气温较低。由此可知,沙漠地区白天黑夜的温差大,产生了“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”的现象。海水的比热容较大,白天吸收热量后,海水的温度升高的少,气温较低,夜晚放出的热量后。温度下降的少,气温较高,因此沿海地区昼夜温差较小。由此可知,温差大小与海水、砂石的密度、内能无关,与比热容有关,且在升高相同温度时,海水吸收的热量多,砂石吸收的热量少。B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】因为沙子的比热容比水的小,白天,相同质量的不同物质,吸收相同的热量后,比热容小的温度升高的多;夜晚,相同质量的不同物质放出相同的热量后,比热容小的温度下降的多,气温较低,据此回答产生这种气候的原因。
5.【答案】A
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】A.用相同燃料加热时,通过加热时间反映吸收热量的多少,沸腾前,升高相同温度,甲所用的时间大于乙的时间,甲吸收的热量大于乙吸收的热量,A符合题意;
B.4~8分钟,甲的温度升高,吸收热量,内能增大,B不符合题意;
C.乙从第10min开始,吸收热量,内能增大,温度保持不变,是沸腾过程,C不符合题意;
D.质量和初温相等的甲、乙两种液体加热到100℃,升高的温度相同,甲的时间是8min,乙的时间是4min,甲吸收的热量是乙吸收的热量的2倍,由Q=cmΔt可知,Q与c成正比,甲、乙的比热容之比为2∶1,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)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),在相同的时间内,吸收的热量相同,由图象可知,甲、乙升高相同的温度,加热甲的时间比B的时间长,据此比较吸收的热量关系。
(2)物体的内能跟温度有关,物体温度越高,物体的内能升高,物体的内能增加,物体温度降低,物体的内能减少。
(3)液体在沸腾过程中不断吸收热量,内能增大,温度不变。
(4)由图象可知甲、乙升高的温度相同时(从20℃升高到100℃),甲、乙的加热时间关系,即可知道甲、乙吸收的热量关系,而甲、乙的质量相同,利用Q吸=cmΔt 可得比热容的大小关系。
6.【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】A.水银的比热容比较小,吸收相同的热量温度升得更高,可以更准确地测量物体的温度,A正确,不符合题意;
B.水的比热容比较大,降低相同的温度时可以放出更多的热量,取暖效果更好,B正确,不符合题意;
C.因为水比沙石的比热容大,在吸收和放出相同的热量时,水的温度变化小,沙石的温度变化大,所以相同质量的水和沙石吸收相同的热量后沙石升温比水快,C错误,符合题意;
D.物质处于不同的状态,比热容不相等,说明比热容的大小与物质状态有关,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】比热容是物质的特性,一般保持不变,状态改变时,比热容会变化;水的比热容较大,在质量和吸收热量相同时,温度变化小。
7.【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】由图可知,乙液体的面积大于甲液体的面积,根据单位面积的液体在相同时间内,吸收的热量是相同的可知,甲乙两种液体都暴晒10min,乙液体吸收的热量大于甲液体吸收的热量;由于甲、乙液体的质量和初温相同,暴晒10min,甲、乙液体升高的温度相同,根据Q吸=cmΔt,当m、Δt相同时,c越大,Q吸越大,由此可知,乙液体的比热容较大。
故答案为:B。
【分析】质量和温度差相同时,吸收热量越多,物体的比热容越大。
8.【答案】C
【知识点】热传递改变物体内能;热量的计算
【解析】【解答】AB.质量相同的铜块和铝块,当它们放出相同的热量后,因为铝的比热容大于铜的比热容,根据公式可得,铝降低的温度小,因为铝和铜的初温相同,所以铝的末温高,A不符合题意,B不符合题意;
CD.热传递时能量总是从温度高的物体传向温度低的物体,所以把铝和铜接触时,因为铝的末温高,所以内能会从铝传向铜,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】热传递时能量总是从温度高的物体传向温度低的物体,再结合分析判断。
9.【答案】比热容;串联;75℃
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】由于水的比热容较大,水与其它液体相比,在改变相同温度时,放出的热量更多,故电热暖手宝其内部液体通常采用水,这是利用水的比热容大的特点。
为了安全起见,两个开关应该设计成任何一个断开,加热器都停止工作,即两个开关应该串联。
水升高的温度为
则理论上水的末温为
在一个标准气压水的沸点为,即末温度只能升高到,所以实际升高的温度为
【分析】对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
为了更安全,电热暖手宝采用双重温控保护开关,只要有一处温度过高就自动切断电路,两个开关应该是串联。
利用吸热公式Q吸=cm△t求水升高的温度。
10.【答案】甲;4.2×104
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】相同时间内,两种液体放出的热量相等,且两种液体质量相等,由图可知,15mm内,甲降低20℃,乙降低40℃,根据Q=cm△t可知,甲的比热容大于乙,所以若甲乙两种液体中,有一种液体是水,则这种液体一定是甲液体。
0~15mim水放出的热量Q水放=c水m水(t水-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×0.5kg×(60℃-40℃)=4.2×104J
由题知0~15mim内,水和另一种液体放出的热量相等,所以Q乙放=Q水放=4.2×104J
即另一种液体在0﹣15min内放出的热量为4.2×104J。
【分析】质量和放出热量相同时,温度变化越小,比热容越大。
11.【答案】98;8.4×104;小于
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】由图知,继续加热水温不变时,说明已经沸腾,水温为98℃不变,即水的沸点是98℃.水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(90℃-70℃)=8.4×104J;沸点跟气压有关,气压越高,沸点越高.标准大气压下水的沸点是100℃.图中水的沸点是98℃,说明水面上方的气压小于1个标准大气压.
【分析】根据液体沸腾的特点找到沸点:液体沸腾时不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是液体的沸点。
利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;1标准大气压下水的沸点是100℃,注意沸点跟气压有关,气压越高,沸点越高。
12.【答案】小;酒精;水
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】质量相等、初温相同的水和酒精,由图像可知,加热相同时间,即水和酒精吸收相同的热量时,图像a升温更快,因此图像a的吸热能力弱,比热容小,它是酒精的温度变化图像。
酒精和水升高相同的温度,由于水的比热容较大,所以水吸收的热量多。
【分析】此类题可以取相同的时间,即当吸收相同的热量时,比较温度的变化,温度变化大的,比热容反而小。
13.【答案】比热容小;扩散;剧烈
【知识点】比热容;分子热运动
【解析】【解答】“早穿皮袄午穿纱”说明沙漠地区的昼夜温差大,说明在同样受热和受冷的情况下,砂石的温度变化大,说明砂石的吸放热的能力差,而比热容就是反映这种能力的一个物理量。
诗句中的“花气袭人”是指花朵分泌的芳香油分子不停地做无规则运动,这是扩散现象;温度越高,花香分子的运动越剧烈。
【分析】不同物质的吸热能力不同,比热容不同,吸收热量后,温度变化情况不同;闻到气味是分子不停的无规则运动的结果,温度越高,分子运动越剧烈。
14.【答案】4.2×103;1.68×105
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与质量的大小无关,将一瓶水倒掉一半,质量改变,剩下水的比热容不变,仍为4.2×103J/(kg·℃)。
水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×20℃=1.68×105J
【分析】比热容是物质的特性,和物质的种类、状态有关;根据物体的比热容、质量和温度差的乘积金属热量。
15.【答案】大;吸收的热量
【知识点】比热容
【解析】【解答】烈日炎炎的夏季,水和沙土同时接受阳光的照射,在相同时间内,物质吸收的热量是相同的,因为水的比热容大,水的温度升高的慢,所以人站在水中感到凉爽,而在沙土中却感到烫脚。
【分析】水的比热容较大,在吸收热量后,温度变化较小。
16.【答案】乙
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量,
甲、乙升高的温度为,
甲升高的温度比乙升高的温度高,则
可知
即甲的比热容小于乙的比热容,当相同质量的甲、乙两种液体降低相同的温度时,甲乙放热为,
所以
即乙放热多。
【分析】质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后,甲升高的温度大于乙升高的温度,根据Q吸=cmΔt可知甲乙液体的比热容的大小关系,根据Q放=cmΔt可知,当m、Δt相同时,c越大,放出的热量越多,由此可得出结论。
17.【答案】(1)=
(2)保持不变
(3)质量;S1;S2;98;低
【知识点】探究水的沸腾实验;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)实验中,要保证相同时间内吸收热量相等,所以热源应该相同, R甲=R乙 ;
(2)5~8min温度不变,水处于沸腾状态,所以水沸腾过程中的特点为:吸热温度不变;
(3) 探究物质的吸热能力的实验中。应控制水和煤油的质量相等;要让水和油相同时间吸热相等,所以应该先闭合S1,再闭合S2, 并控制水的末温低于98℃, 水的末温比油低,则水的吸热能力比油强。
【分析】(1)实验中,用相同热源加热,控制相同时间内吸收热量相等 ;
(2)考查对信息的获取和处理能力;
(3)探究物质的吸热能力的实验中,水和油相同时间吸热相等,应控制水和煤油的质量相等;初温要低于沸点;吸热能力强,则温度变化小。
18.【答案】(1)质量
(2)加热时间;转换法
(3)等于;煤油;水
(4)98;2.1×103
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)根据控制变量法可知,要比较水和煤油的吸热能力,应在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的煤油和水;
(2)实验中,是通过比较加热时间来间接反映煤油和水吸收的热量,这样的实验方法物理学中称为转换法;
(3)根据转换法,加热10mim,水吸收的热量等于煤油吸收的热量;由图象知,加热相同时间,煤油升高的温度更高,根据比较吸热能力的第2种方法可知,水的吸热能力强,水的比热容较大;
(4)由图象可知,水的沸点是98℃;
由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象,温度都升高30℃,煤油用时10min,水用时20min,即煤油吸热与水吸热之比为 ,根据c= 可知,在质量和升高温度相同的情况下,比热容与吸热多少成正比,故煤油的比热容:c煤油= c水= ×4.2×103J/(kg ℃)=2.1×103J/(kg ℃).
【分析】(1)探究水和煤油的吸热能力时,选择相同质量的不同物质;
(2)相同的加热器,加热时间相同,表示吸收的热量相等,是转换法;
(3)质量和吸收热量相同时,物体的温度差越大,比热容越小;
(4)水在沸腾时,温度保持不变,此时的温度是沸点;根据已知的比热容,结合温度差,计算未知比热容的大小。
19.【答案】(1)变大;二氧化氮
(2)加热时间;液体1
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)玻璃板水平接触水面,玻璃分子和水分子之间存在相互作用的引力,所以用力向上拉玻璃板时,弹簧测力计的示数变大。
扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动,为了增强实验的可信度,下面一只瓶子里应装入密度较大的二氧化氮气体,如果发现上面的瓶子内的气体也变成红棕色,说明二氧化氮分子在做无规则运动。如果将二氧化氮气体装入上面的瓶子,由于二氧化氮密度大,受重力影响,二氧化氮分子会跑到下面瓶子里,干扰实验现象。
(2) 用相同的酒精灯对液体加热,在相等时间内液体吸收的热量相等,加热时间越长,液体吸收的热量越多,可以用加热时间长短表示吸收热量的多少。
由表中实验数据可知,相同质量的液体加热相同的时间,吸收相等的热量,液体1升高的温度低,由Q=cmΔt知,液体1的比热容大,即液体1的吸热能力强。
【分析】(1)分子间存在引力和斥力;分子在不停的做无规则运动;
(2)相同的加热器,加热的时间相同,表示吸收的热量相等;质量和吸收热量相等时,温度差越大, 比热容越小。
20.【答案】(1)解:水吸收的热量
水吸收的热量2.016×103J。
答:水吸收的热量为2.016×103J;
(2)解:已知不计热损失,则
由得:铅的比热容
铅的比热容是。
答:铅的比热容是。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】(1)根据物体的比热容、质量和温度差的乘积,计算热量;
(2)根据物体吸收的热量和质量、温度差的比值,计算物体的比热容。
21.【答案】解:由题意可知,水的质量为m=500kg,水的温度从20℃上升到40℃,故水吸收的热量为
答:水吸收的热量为4.2×107J。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】利用Q=cm△t求得 水吸收的热量 。
22.【答案】解:由图象可知,经过6min时间加热,水的温度由10℃升高到80℃,水所吸收的热量Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×(80℃﹣10℃)=5.88×105J
答:经过6min时间加热,水所吸收的热量为5.88×105J。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】根据物体的比热容、质量和温度差的乘积,计算热量。
23.【答案】解:由Q=cmΔt可知,质量相同的水和其他液体,升高相同的温度,因为水的比热容大,所以水吸收的热量多,降温效果好。
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【分析】 由Q=cmΔt可知,质量相同的水和其他液体,升高相同的温度,因为水的比热容大,所以水吸收的热量多,降温效果好。
24.【答案】水的比热容大,与相同质量的其它物质相比,降低相同的温度,水放出的热量多,取暖效果好,故“水地暖”以水为媒介。
【知识点】比热容
【解析】【分析】水的比热容较大,便于对物体降温或供热。
25.【答案】水域面积大,蓄水量多,因为水的比热容比较大,在吸收(或放出)相同的热量时,水的温度变化更小,可以使周围环境昼夜的温差减小,有效调节周围环境的气温。
【知识点】比热容
【解析】【分析】水的比热容较大,在吸收或放出热量时, 温度变化较小。
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人教版物理九年级13.3比热容 同步练习
一、单选题
1.(2022九下·武功月考)关于热机,下列说法正确的是(  )
A.吸气冲程中,汽油机和柴油机吸入的都是空气
B.可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率
C.为了防止热机过热,通常用水来降温,是利用水的比热大的特性
D.做功冲程是把机械能转化为内能
【答案】C
【知识点】比热容;热机;热机的效率;内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A.吸气冲程中,汽油机吸入的是汽油和空气的混合物,柴油机吸入的是空气,A不符合题意;
B.功率反映的是做功的快慢,效率反映热机所做的有用功在总功中所占比例的大小,是两个完全不同的物理量,互相没有直接的关系,B不符合题意;
C.用水降温,就是因为水的比热容大的特性,C符合题意;
D.做功冲程是把内能转化为机械能,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气、做功、压缩和排气,各冲程的特点不同,因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程;并且只有做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;另外还有压缩冲程有能量转化,将机械能转化为内能。
2.(2022九下·南雄开学考)生产生活中,我们常利用水的比热容大这一性质。下列实例中与这一性质无关的是(  )
A.初春夜晚向稻田中灌水保温 B.夏天中午洒水车洒水降温
C.城市建造人工湖来调节气温 D.热水袋用水来做取暖物质
【答案】B
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;比热容
【解析】【解答】A:初春夜晚温度较低,向稻田中灌水,水的比热容大,水向外放出较多热量时温度下降幅度小,从而起到保温的目的,A不符合题意;
B:夏天中午洒水车洒水,利用水汽化吸收热量,达到降温的目的,B符合题意;
C:城市建造人工湖,利用水的比热容大的性质,吸热温度升高不明显,放热温度下降不明显来调节气温,C不符合题意;
D:热水袋用水来做取暖物质,原因是水的比热容大,吸热温度升高不明显,放热温度下降不明显,D不符合题意。
故选B。
【分析】水的比热容大,吸热或者放热时温度变化不明显,温度变化幅度小。
3.(2021九上·防城期末)生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害。这主要是因为水的(  )
A.密度大 B.凝固点较低 C.沸点较高 D.比热容较大
【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】A.生物体内水的比例很高,因为水的比热容较大,吸、放热本领较强,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害;
故答案为:D。
【分析】水的比热容较大,吸、放热本领较强,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害。
4.(2021九上·凤山期末)沿海地区江苏的昼夜温差较小,而内陆新疆的戈壁地区的昼夜温差较大。在新疆的某些地区出现“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”的现象。这主要是因为(  )
A.海水的密度小,沙石的密度大
B.海水的比热容大,沙石的比热容小
C.海水的内能多,沙石的内能少
D.海水吸收的热量少,沙石吸收的热量多
【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】因为沙石的比热容较小,白天吸收热量后,砂石的温度升高的多,气温较高,夜晚放出热量后,砂石的温度下降的多,气温较低。由此可知,沙漠地区白天黑夜的温差大,产生了“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”的现象。海水的比热容较大,白天吸收热量后,海水的温度升高的少,气温较低,夜晚放出的热量后。温度下降的少,气温较高,因此沿海地区昼夜温差较小。由此可知,温差大小与海水、砂石的密度、内能无关,与比热容有关,且在升高相同温度时,海水吸收的热量多,砂石吸收的热量少。B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】因为沙子的比热容比水的小,白天,相同质量的不同物质,吸收相同的热量后,比热容小的温度升高的多;夜晚,相同质量的不同物质放出相同的热量后,比热容小的温度下降的多,气温较低,据此回答产生这种气候的原因。
5.(2021九上·香洲期末)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像,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
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】A.用相同燃料加热时,通过加热时间反映吸收热量的多少,沸腾前,升高相同温度,甲所用的时间大于乙的时间,甲吸收的热量大于乙吸收的热量,A符合题意;
B.4~8分钟,甲的温度升高,吸收热量,内能增大,B不符合题意;
C.乙从第10min开始,吸收热量,内能增大,温度保持不变,是沸腾过程,C不符合题意;
D.质量和初温相等的甲、乙两种液体加热到100℃,升高的温度相同,甲的时间是8min,乙的时间是4min,甲吸收的热量是乙吸收的热量的2倍,由Q=cmΔt可知,Q与c成正比,甲、乙的比热容之比为2∶1,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)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),在相同的时间内,吸收的热量相同,由图象可知,甲、乙升高相同的温度,加热甲的时间比B的时间长,据此比较吸收的热量关系。
(2)物体的内能跟温度有关,物体温度越高,物体的内能升高,物体的内能增加,物体温度降低,物体的内能减少。
(3)液体在沸腾过程中不断吸收热量,内能增大,温度不变。
(4)由图象可知甲、乙升高的温度相同时(从20℃升高到100℃),甲、乙的加热时间关系,即可知道甲、乙吸收的热量关系,而甲、乙的质量相同,利用Q吸=cmΔt 可得比热容的大小关系。
6.(2021九上·江城期末)根据表中几种物质的比热容,判断下列说法不正确的是(  )
物质 比热容/J kg﹣1 ℃﹣1 物质 比热容/J kg﹣1 ℃﹣1
水银 0.14×103 沙石 0.92×103
水 4.2×103 冰 2.1×103
A.制作体温计常用水银做介质,原因之一是水银的比热容小
B.北方楼房中的暖气用水做介质,利用了水的比热容大的特性
C.由于水比沙石的比热容大,相同质量的水和沙石吸收相同的热量后水升温比沙石快
D.水和冰的比热容不同,说明比热容的大小与物质状态有关
【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】A.水银的比热容比较小,吸收相同的热量温度升得更高,可以更准确地测量物体的温度,A正确,不符合题意;
B.水的比热容比较大,降低相同的温度时可以放出更多的热量,取暖效果更好,B正确,不符合题意;
C.因为水比沙石的比热容大,在吸收和放出相同的热量时,水的温度变化小,沙石的温度变化大,所以相同质量的水和沙石吸收相同的热量后沙石升温比水快,C错误,符合题意;
D.物质处于不同的状态,比热容不相等,说明比热容的大小与物质状态有关,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】比热容是物质的特性,一般保持不变,状态改变时,比热容会变化;水的比热容较大,在质量和吸收热量相同时,温度变化小。
7.(2021九上·钦北期末)在两个上端开口的正方体容器内,分别装有质量和初温都相同的甲和乙两种液体,如图所示。一起放在太阳下暴晒10min,测得甲、乙两种液体上升相同的温度,已知单位面积的液体在相同时间内,吸收的热量是相同的,忽略容器吸、放热的影响,则下列说法正确的是(  )
A.甲液体的比热容较大 B.乙液体的比热容较大
C.它们的比热容一样大 D.无法比较它们比热容的大小
【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【解答】由图可知,乙液体的面积大于甲液体的面积,根据单位面积的液体在相同时间内,吸收的热量是相同的可知,甲乙两种液体都暴晒10min,乙液体吸收的热量大于甲液体吸收的热量;由于甲、乙液体的质量和初温相同,暴晒10min,甲、乙液体升高的温度相同,根据Q吸=cmΔt,当m、Δt相同时,c越大,Q吸越大,由此可知,乙液体的比热容较大。
故答案为:B。
【分析】质量和温度差相同时,吸收热量越多,物体的比热容越大。
8.(2021九上·灌阳期末)质量相同的铜块和铝块(已知c铝>c铜),它们的初温相同;当它们放出相同的热量后,下列说法中正确的是(  )
A.铝块下降的温度较高
B.铝块的末温较低
C.当它们互相接触时,会发生热传递,内能从铝块传向铜块
D.当它们互相接触时,会发生热传递,内能从铜块传向铝块
【答案】C
【知识点】热传递改变物体内能;热量的计算
【解析】【解答】AB.质量相同的铜块和铝块,当它们放出相同的热量后,因为铝的比热容大于铜的比热容,根据公式可得,铝降低的温度小,因为铝和铜的初温相同,所以铝的末温高,A不符合题意,B不符合题意;
CD.热传递时能量总是从温度高的物体传向温度低的物体,所以把铝和铜接触时,因为铝的末温高,所以内能会从铝传向铜,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】热传递时能量总是从温度高的物体传向温度低的物体,再结合分析判断。
二、填空题
9.(2022九下·海安月考)冬天常用一种电热暖手宝,其内部液体通常采用水,这是利用水的   较大的属性,使保暖时间更长。为使用更安全,它内部采用双重温控保护开关,两个温控开关是   (选填“串联”或“并联”)起来使用的。当袋内初温为25℃质量为0.5kg的水吸收的了1.68×105J热量,则水升高的温度为   。【,加热过程的气压保持一个标准气压】
【答案】比热容;串联;75℃
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】由于水的比热容较大,水与其它液体相比,在改变相同温度时,放出的热量更多,故电热暖手宝其内部液体通常采用水,这是利用水的比热容大的特点。
为了安全起见,两个开关应该设计成任何一个断开,加热器都停止工作,即两个开关应该串联。
水升高的温度为
则理论上水的末温为
在一个标准气压水的沸点为,即末温度只能升高到,所以实际升高的温度为
【分析】对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
为了更安全,电热暖手宝采用双重温控保护开关,只要有一处温度过高就自动切断电路,两个开关应该是串联。
利用吸热公式Q吸=cm△t求水升高的温度。
10.(2022九下·鄂州月考)小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均为0.5kg的水和另一种液体进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图象可以得出:   (选填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体在0﹣15min内放出的热量为    J。
【答案】甲;4.2×104
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】相同时间内,两种液体放出的热量相等,且两种液体质量相等,由图可知,15mm内,甲降低20℃,乙降低40℃,根据Q=cm△t可知,甲的比热容大于乙,所以若甲乙两种液体中,有一种液体是水,则这种液体一定是甲液体。
0~15mim水放出的热量Q水放=c水m水(t水-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×0.5kg×(60℃-40℃)=4.2×104J
由题知0~15mim内,水和另一种液体放出的热量相等,所以Q乙放=Q水放=4.2×104J
即另一种液体在0﹣15min内放出的热量为4.2×104J。
【分析】质量和放出热量相同时,温度变化越小,比热容越大。
11.(2021九上·杜尔伯特期末)把1kg的水从60℃开始加热至沸腾,温度随时间变化的图像如图,由图像可知,水的沸点是   ℃;水从70℃加热至90℃需要吸收的热量是   J;水沸腾时,水面上方的气压   一个标准大气压(最后一空选填“大于”“小于”或“等于”).[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】98;8.4×104;小于
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】由图知,继续加热水温不变时,说明已经沸腾,水温为98℃不变,即水的沸点是98℃.水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(90℃-70℃)=8.4×104J;沸点跟气压有关,气压越高,沸点越高.标准大气压下水的沸点是100℃.图中水的沸点是98℃,说明水面上方的气压小于1个标准大气压.
【分析】根据液体沸腾的特点找到沸点:液体沸腾时不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是液体的沸点。
利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;1标准大气压下水的沸点是100℃,注意沸点跟气压有关,气压越高,沸点越高。
12.(2021九上·东莞期末)质量相等、初温相同的水和酒精,分别用两个相同的加热器加热(不计热量损失),加热过程中温度随时间变化图线如图所示,则图线a的比热容    (填“大”或“小”),它是    的温度变化图像,他们升高相同温度时,   吸收的热量多。
【答案】小;酒精;水
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】质量相等、初温相同的水和酒精,由图像可知,加热相同时间,即水和酒精吸收相同的热量时,图像a升温更快,因此图像a的吸热能力弱,比热容小,它是酒精的温度变化图像。
酒精和水升高相同的温度,由于水的比热容较大,所以水吸收的热量多。
【分析】此类题可以取相同的时间,即当吸收相同的热量时,比较温度的变化,温度变化大的,比热容反而小。
13.(2021九上·紫金期末)沙漠地区有“早穿皮袄午穿纱”的气候特征,造成这种气候的主要原因是砂石的    。“花气袭人知骤暖,鹊声窗树喜新晴”,这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的名句,诗句中的“花气袭人”是    现象,“知骤暖”说明温度越高,花香分子的运动越    。
【答案】比热容小;扩散;剧烈
【知识点】比热容;分子热运动
【解析】【解答】“早穿皮袄午穿纱”说明沙漠地区的昼夜温差大,说明在同样受热和受冷的情况下,砂石的温度变化大,说明砂石的吸放热的能力差,而比热容就是反映这种能力的一个物理量。
诗句中的“花气袭人”是指花朵分泌的芳香油分子不停地做无规则运动,这是扩散现象;温度越高,花香分子的运动越剧烈。
【分析】不同物质的吸热能力不同,比热容不同,吸收热量后,温度变化情况不同;闻到气味是分子不停的无规则运动的结果,温度越高,分子运动越剧烈。
14.(2021九上·新化期末)水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),将一瓶水倒掉一半,剩下水的比热容是   J/(kg·℃);质量为2kg、初温为30℃的水温度升高20℃,需要吸收   J的热量。
【答案】4.2×103;1.68×105
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与质量的大小无关,将一瓶水倒掉一半,质量改变,剩下水的比热容不变,仍为4.2×103J/(kg·℃)。
水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×20℃=1.68×105J
【分析】比热容是物质的特性,和物质的种类、状态有关;根据物体的比热容、质量和温度差的乘积金属热量。
15.(2021九上·建华期末)烈日炎炎的夏季,白天海滩上的沙子热得烫脚,但海水却非常凉爽,这是因为水的比热容比沙子的比热容    ,在    相同的前提下,升高的温度值比较小。
【答案】大;吸收的热量
【知识点】比热容
【解析】【解答】烈日炎炎的夏季,水和沙土同时接受阳光的照射,在相同时间内,物质吸收的热量是相同的,因为水的比热容大,水的温度升高的慢,所以人站在水中感到凉爽,而在沙土中却感到烫脚。
【分析】水的比热容较大,在吸收热量后,温度变化较小。
16.(2021九上·瑶海期末)质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后,甲升高的温度比乙升高的温度高,则相同质量的甲、乙两种液体降低相同的温度时,   放出的热量多。
【答案】乙
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量,
甲、乙升高的温度为,
甲升高的温度比乙升高的温度高,则
可知
即甲的比热容小于乙的比热容,当相同质量的甲、乙两种液体降低相同的温度时,甲乙放热为,
所以
即乙放热多。
【分析】质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后,甲升高的温度大于乙升高的温度,根据Q吸=cmΔt可知甲乙液体的比热容的大小关系,根据Q放=cmΔt可知,当m、Δt相同时,c越大,放出的热量越多,由此可得出结论。
三、实验探究题
17.(2022九下·月考)小明利用如图所示装置和器材,探究水的沸腾特点和物质的吸热能力。
时间(min) 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度(℃) 90 92 94 96 97 98 98 98 98
(1)小明设计的电路中的R甲、R乙必须满足的条件是R甲   R乙 (选填“>”“=”或“<”);
(2)只闭合开关S2,观察水的沸腾,测得数据如上表,分析数据可知,水沸腾过程中的特点为:吸收热量,温度   ;
(3)断开S2,待水冷却后,继续探究物质的吸热能力。小明应控制水和煤油的   、初温相同。且应先闭合开关   ,再闭合开关   ,并控制水的末温低于   ℃。实验表明:水的末温比油   ,所以水的吸热能力比油强。
【答案】(1)=
(2)保持不变
(3)质量;S1;S2;98;低
【知识点】探究水的沸腾实验;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)实验中,要保证相同时间内吸收热量相等,所以热源应该相同, R甲=R乙 ;
(2)5~8min温度不变,水处于沸腾状态,所以水沸腾过程中的特点为:吸热温度不变;
(3) 探究物质的吸热能力的实验中。应控制水和煤油的质量相等;要让水和油相同时间吸热相等,所以应该先闭合S1,再闭合S2, 并控制水的末温低于98℃, 水的末温比油低,则水的吸热能力比油强。
【分析】(1)实验中,用相同热源加热,控制相同时间内吸收热量相等 ;
(2)考查对信息的获取和处理能力;
(3)探究物质的吸热能力的实验中,水和油相同时间吸热相等,应控制水和煤油的质量相等;初温要低于沸点;吸热能力强,则温度变化小。
18.(2022九下·江都月考)小明用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热,如图甲所示,以探究水和煤油的吸热能力.
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且   相等的煤油和水;
(2)实验中,是通过比较   来间接反映煤油和水吸收的热量,这样的实验方法物理学中称为   (选填“转换法”“等效替代法”或“类比法”);
(3)小明根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图乙,则加热10mim,水吸收的热量   (选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量,   升高的温度更高,由此可见,   的比热容较大;
(4)由图象可知,水的沸点是   ℃,煤油的比热容是   J/(kg ℃).[已知c水=4.2×103J/(kg ℃)]
【答案】(1)质量
(2)加热时间;转换法
(3)等于;煤油;水
(4)98;2.1×103
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)根据控制变量法可知,要比较水和煤油的吸热能力,应在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的煤油和水;
(2)实验中,是通过比较加热时间来间接反映煤油和水吸收的热量,这样的实验方法物理学中称为转换法;
(3)根据转换法,加热10mim,水吸收的热量等于煤油吸收的热量;由图象知,加热相同时间,煤油升高的温度更高,根据比较吸热能力的第2种方法可知,水的吸热能力强,水的比热容较大;
(4)由图象可知,水的沸点是98℃;
由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象,温度都升高30℃,煤油用时10min,水用时20min,即煤油吸热与水吸热之比为 ,根据c= 可知,在质量和升高温度相同的情况下,比热容与吸热多少成正比,故煤油的比热容:c煤油= c水= ×4.2×103J/(kg ℃)=2.1×103J/(kg ℃).
【分析】(1)探究水和煤油的吸热能力时,选择相同质量的不同物质;
(2)相同的加热器,加热时间相同,表示吸收的热量相等,是转换法;
(3)质量和吸收热量相同时,物体的温度差越大,比热容越小;
(4)水在沸腾时,温度保持不变,此时的温度是沸点;根据已知的比热容,结合温度差,计算未知比热容的大小。
19.(2022九下·黄冈月考)
(1)如图1所示,用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,记下测力计的读数。使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板观察弹簧测力计的示数,弹簧测力计的示数   。如图2所示,为研究气体扩散的实验装置,两个瓶中分别装有二氧化氮气体和空气,其中二氧化氮气体的密度大于空气的密度。为了增强实验的可信度,下面一只瓶子里应装入   气体;
(2)为比较两种液体的吸热能力,小军用图中两个相同的装置做实验,实验器材还有天平和钟表。收集的实验数据记录如上表。实验中,用   间接反映液体吸收热量的多少;通过分析表中数据可知,   (填“液体1”或“液体2”) 的吸热能力较强。
物理量 物质 质量/g 初始温度/℃ 时间/min 最终温度/℃
液体1 50 20 5 45
液体2 50 20 5 68
【答案】(1)变大;二氧化氮
(2)加热时间;液体1
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)玻璃板水平接触水面,玻璃分子和水分子之间存在相互作用的引力,所以用力向上拉玻璃板时,弹簧测力计的示数变大。
扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动,为了增强实验的可信度,下面一只瓶子里应装入密度较大的二氧化氮气体,如果发现上面的瓶子内的气体也变成红棕色,说明二氧化氮分子在做无规则运动。如果将二氧化氮气体装入上面的瓶子,由于二氧化氮密度大,受重力影响,二氧化氮分子会跑到下面瓶子里,干扰实验现象。
(2) 用相同的酒精灯对液体加热,在相等时间内液体吸收的热量相等,加热时间越长,液体吸收的热量越多,可以用加热时间长短表示吸收热量的多少。
由表中实验数据可知,相同质量的液体加热相同的时间,吸收相等的热量,液体1升高的温度低,由Q=cmΔt知,液体1的比热容大,即液体1的吸热能力强。
【分析】(1)分子间存在引力和斥力;分子在不停的做无规则运动;
(2)相同的加热器,加热的时间相同,表示吸收的热量相等;质量和吸收热量相等时,温度差越大, 比热容越小。
四、计算题
20.(2021九上·宜州期末)为了测定铅的比热容,把质量为200g的铅块加热到98℃,再投入到80g的12℃水中,充分混合后水的温度为18℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),若不计热损失,求:
(1)水吸收的热量;
(2)铅的比热容。
【答案】(1)解:水吸收的热量
水吸收的热量2.016×103J。
答:水吸收的热量为2.016×103J;
(2)解:已知不计热损失,则
由得:铅的比热容
铅的比热容是。
答:铅的比热容是。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】(1)根据物体的比热容、质量和温度差的乘积,计算热量;
(2)根据物体吸收的热量和质量、温度差的比值,计算物体的比热容。
21.(2021九上·防城期末)小明家新安装了一台太阳能热水器,装了500kg水,经过4h阳光的照射,水温由原来的20℃升高到了40℃,问:在这4h内水吸收了多少热量?
【答案】解:由题意可知,水的质量为m=500kg,水的温度从20℃上升到40℃,故水吸收的热量为
答:水吸收的热量为4.2×107J。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】利用Q=cm△t求得 水吸收的热量 。
22.(2021九上·浈江期末)某物理兴趣小组的同学用煤炉给2kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),求:经过6min时间加热,水所吸收的热量。
【答案】解:由图象可知,经过6min时间加热,水的温度由10℃升高到80℃,水所吸收的热量Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×(80℃﹣10℃)=5.88×105J
答:经过6min时间加热,水所吸收的热量为5.88×105J。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】根据物体的比热容、质量和温度差的乘积,计算热量。
五、简答题
23.(2021九上·永吉期末)如图是建筑工人用钻孔机钻孔的情景,钻孔时钻头会发热,要不断给钻头浇水降温以保护钻头 请用比热容知识解释钻孔时浇水降温的原因
【答案】解:由Q=cmΔt可知,质量相同的水和其他液体,升高相同的温度,因为水的比热容大,所以水吸收的热量多,降温效果好。
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【分析】 由Q=cmΔt可知,质量相同的水和其他液体,升高相同的温度,因为水的比热容大,所以水吸收的热量多,降温效果好。
24.(2021九上·双辽期中)很多家庭采用“水地暖”取暖,原理是在地面下埋置如图所示的管道,以热水为热媒,在管道内循环流动,加热整个地板来供热。“水地暖”为什么以水为媒介?
【答案】水的比热容大,与相同质量的其它物质相比,降低相同的温度,水放出的热量多,取暖效果好,故“水地暖”以水为媒介。
【知识点】比热容
【解析】【分析】水的比热容较大,便于对物体降温或供热。
25.(2021九上·晋安期中)2021年8月16日晋安湖公园(一期)开园,作为福州城区最大的海绵生态公园,不仅起到美化绿化的作用,还有效的调节周围环境的气温,请你用比热容的知识简单解释这个现象。
【答案】水域面积大,蓄水量多,因为水的比热容比较大,在吸收(或放出)相同的热量时,水的温度变化更小,可以使周围环境昼夜的温差减小,有效调节周围环境的气温。
【知识点】比热容
【解析】【分析】水的比热容较大,在吸收或放出热量时, 温度变化较小。
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