人教版2023准初三暑假预习讲义02-比热容
知识点一、比较不同物质吸热的情况
【实验观察】
1.实验方法:控制变量法
2.器材选择:电加热器、玻璃杯和_________利用电加热器来加热__________相同的水和食用油,使它们升高相同的温度。比较它们吸收热量的多少,看看这两种物质的吸热情况是否存在差异。
3.实验一:取质量和初温相同的水和食用油,加热使它们升高相同的温度,比较它们吸收热量的多少,吸收热量多的物质吸热本领强;
实验结论:质量相同的水和食用油,升高相同的温度,_______吸收的热量多,两种物质的吸热本领不同。
4.实验二:取质量和初温相同的水和食用油,加热相同的时间,让它们吸收相同的热量,比较它们升高的温度。温度升高少的物质吸热本领强。
实验结论:质量相同的水和食用油,吸收相同的热量,________的温度升高得少,两种物质吸热本领不同。
【经典例题1】如图15所示,两个烧杯中分别装有甲、乙两种液体(m甲>m乙),用两个规格相同的加热器连入电路加热,该过程中忽略液体蒸发且加热器产生的热量全部被液体吸收,得到温度与加热时间的图线
①甲液体第1分钟内能____________(选填“大于”“等于”或“小于”)第2分钟内能;甲液体内能的改变是通过____________方式实现的。
②两种液体的比热容c甲____________c乙(选填“>”“<”或“=”),你判断的依据是____________
________________________________________________________________________.
【变式训练1】为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如右图所示的实验.
实验数据记录如下表.
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
食用油 60 20 6 68
(1)从表中数据可知,水和食用油的质量 (选填“相同”或“不相同”),加热结束时,食用油的温度比水温度 (选填“高”或“低”).
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量.
(3)实验表明, (选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强.
知识点二、比热容
1.不同的物质、在质量相等、升高温度相同时,吸收的热量不同。物质的这种性质,用物理量比热容来表示。
2.一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。比热容用符号_______表示,它的单位是焦每千克摄氏度,符号是__________。
3.物理意义:表示物体____________________的物理量
4.比热容是物质的一种属性,同种物质的比热容相同,不同物质的比热容一般不同.
(比热容与__________有关,与物体的质量、温度、吸收的热量或放出热量的多少______)
5.比热容的实质:① 反映了物质吸热放热的本领;
② 物质对冷热反应的灵敏程度;
6.水的比热容
。物理意义:质量为___________的水温度升高或降低__________时,吸收或放出的热量为___________
7.水的比热容较大的应用
(1)水的吸(放)热本领强,用水做散热剂
(2)水的温度难改变,对机械或生物体起保护作用
【经典例题1】在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的,这是由于海水的_____较大,当质量相同的沙子和海水同时接受相同的阳光照射时,海水的温度变化更_____的缘故(选填“大”或“小”).
【变式训练1】水的比热容较大这一特点在日常生活中有广泛的应用。下列事例中不属于应用这一特点的是 ( )
A. 培育水稻秧苗时往稻田里灌水 B. 用水来冷却汽车发动机
C. 炎热的夏天,往室内地面上洒水降温 D. 冬天供暖时用水作循环液
【经典例题2】夏天,海边和新疆的气候环境相差很多,温差各不相同,这是因为不同物质的比热容不同,关于比热容,下列说法正确的是( )
A. 物体吸收的热量越多,比热容越大
B. 物体的温度越高,比热容越大
C. 比热容是物质本身的属性,与物质的质量、温度的变化、吸收或放出的热量的多少无关
D. 由于水比干泥土的比热容大,相同条件时水升温很快
【变式训练2】成都正以新发展理念创建公园城市,让市民可以出门见绿意,抬头望雪山.对下列美好生活场景的分析,正确的是( )
A.春天,蒲江品茗春茶暖;热茶暖手,是通过做功改变手的内能
B.夏天,龙泉戏水浸心凉;水比岸边石头凉,说明水的比热容小
C.秋天,新都赏桂满城香;花香袭人,是分子无规则运动的结果
D.冬天,郫都望雪西岭上;山顶积雪常年不化,积雪的内能为零
【经典例题3】根据表中数据,下列判断正确的是( )
物质的比热容表[J/(kg ℃)]
水 4.2×103 铝 0.88×103
煤油 2.1×103 冰 2.1×103
沙石 0.92×103 铜 0.39×103
A. 物质的比热容与物质的状态无关 B. 100g水的比热容是50g水的比热容的两倍
C. 热量总是从比热容大的物质传给比热容小的物质D. 质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大
【变式训练3】下列关于表中所提供信息的说法中正确的是( )
几种物质的比热容/J·(kg·℃)-1
水 水银 0.14
酒精 2.4 沙石 0.92
煤油 2.1 铝 0.88
冰 2.1 铜 0.39
A. 不同物质的比热容一定不同
B. 发生物态变化后,物质的比热容不变
C. 因为水的比热容大,所以白天海水温度比沙滩温度高
D. 因为水的比热容大,所以我国北方楼房中的暖气用水做传热介质
【经典例题4】从冰柜里拿出一瓶冰冻的矿泉水,不打开瓶盖放置一段时间,肯定不会变化的物理量是瓶内物质的( )
A.体积 B.质量 C.密度 D.比热容
【变式训练4】一桶煤油用掉了一半,则剩下的煤油( )
A、比热容变为原来的一半 B、比热容不变
C、比热是原来的2倍 D、无法判断
知识点三、热量的计算
热量的计算公式
吸热公式:
放热公式:
一般公式:
Q表示热量,单位J
c表示比热容
m表示质量,单位kg
t表示末温度,单位℃
t0表示初温度,单位℃
Δt表示温度的变化量,单位℃
2.热量公式的变形:
3.热平衡方程:两个温度不同的物体放在一起时,高温物体放出热量,温度降低;低温物体吸收热量,温度升高。若放出的热量没有损失,全部被低温物体吸收,最后两物体温度相同,称为“达到热平衡”。用公式表示为Q吸=Q放(热平衡方程)
【经典例题1】质量相等的水和干泥土,在吸收或放出相等热量的情况下,水的温度变化比干泥土_________(填“高”或“低”),2kg的水升高5℃需要吸收__________J的热量.(水的比热容4.2×103J/(kg·℃)
【变式训练1】烧杯中装有0.1kg的水,用酒精灯给水加热,使水温升高30℃,则水吸收的热量为____J,水吸收的热量______ (选填“大于”“等于”或“小于”)酒精燃烧所放出的热量.[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【经典例题2】由同种物质组成的甲乙两物体,已知它们的质量之比为1∶2,甲的温度升高了50℃,乙的温度升高了40℃,那么两物体吸收的热量之比为________。
【变式训练2】水的比热容是煤油比热容的两倍,若水和煤油的质量之比为1:2,吸收的热量之比为2:3,则水和煤油升高的温度之比为 ( )
A. 3:2 B. 2:3
C. 4:3 D. 3:4
【经典例题3】用两个相同的加热器给初温相同,质量同为2kg的物质甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,据此判断甲物质10min吸收的热量为____J,甲物质的比热容是____J/(kg ℃)。[水的比热容c=4.2×103J/(kg ℃)]
【变式训练3】用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热(如图甲所示),根据测得数据分别描绘出两液体的温度随时间变化的图像(如图乙所示),不计液体热量散失,分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两液体的质量和比热容,则结合图中信息作出的下列推断正确的是( )
A. 若ma=mb,则ca>cb B. 若ca=cb,则,ma=mb
C. 若ma=mb,则ca<cb D. 若ca=cb,则ma>mb
【课后练习】
1. 我国北方冬天取暖用的“暖气”,通常用水作为输运能量的介质,这是因为水的( )
A. 密度大 B. 密度小 C. 比热容大 D. 比热容小
2.小明根据右表提供的几种物质的比热容得出以下几个结论,其中正确的是( )
A. 液体的比热容一定都比固体大
B. 质量相等的水和煤油,吸收相等热量后,煤油温度变化大
C. 同一物质发生物态变化后,比热容不变
D. 质量相等的铝块和铜块升高相同的温度,铜块吸收的热量多3.两个相同的容器分别装
3.了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示,根据图像可知( )
A. 甲液体的比热容小于乙液体的比热容
B. 如果升高相同的温度,两种液体吸收的热量相同
C. 如果吸收相同的热量,乙液体比甲液体的末温高
D. 如果吸收相同的热量,甲液体温度的变化量比乙液体温度变化量多
4.同学们根据下表提供的几种物质的比热容得出以下四个结论,其中正确的是( )
物质 水 酒精 煤油 冰 水银 铜 铝 沙石
比热容c/[×103J·(kg·℃)-1 ] 4.2 2.4 2.1 2.1 0.14 0.39 0.88 0.92
A. 液体的比热容一定比固体的大
B. 同一物质发生物态变化后,比热容不变
C. 汽车发动机用水来冷却是因为水的比热容较大
D. 质量相等的铝块和铜块,升高相同的温度,铜块吸收的热量多
5.用两个相同的加热器,分别对质量相等的甲、乙两种液体加热,其温度随时间变化的图像如图所示,由图线可以看出( )
A. 甲的比热容比乙大 B. 甲的比热容比乙小
C. 甲和乙的比热容相同 D. 开始加热时,甲和乙的比热容为零
6.下列实例中与“水的比热容较大"这- -特性无关的是
A. 夏天在房间内洒水降温 B. 用循环水冷却汽车发动机
C. 让热水流过散热器供暖 D. 沿海地区昼夜温差较小
7.用凉水冷却滚烫的鸡蛋,鸡蛋的温度降低,内能减少,这是通过 方式改变鸡蛋的内能;如果水的质量是1kg,初温为20℃,鸡蛋取出时水温为30℃,水吸收的热量是 J.[C水=4.2×103J/(kg ℃ )].
10.为了比较甲乙两种液体的吸热能力,某同学设计了以下实验:
a.在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的甲乙两种液体
b.用温度计分别测出甲乙两种液体的初温
c.在两个烧杯中分别装入功率相同的电热器,且加热时间相同
d.用温度计分别测出甲乙两种液体的末温
请解答下列问题:
(1)在上述a、b、c、d四个实验步骤中,存在错误的是步骤 (填写步骤前的字母),该步骤中错误的内容应改为 ;
(2)步骤c中“加热时间相同”是为了使甲乙两种液体 ;
(3)如图是甲乙两种液体的温度随时间变化的关系图象.若将液体甲和液体乙加热相同的时间,则液体 温度升高得快,甲乙两种液体的比热容的大小关系是c甲 c乙.
8.沙子的比热容为0.92×103J/(kg·℃),其物理意义是______________________________________.
9.为了比较甲、乙两种不同液体的比热容,小周用相同的热源,同时给质量相同的甲、乙两种液体加热,得到了一段时间内两种液体温度的实验数据,并绘制出液体温度T随加热时间t变化的图像,如图所示.根据以上信息,回答下列问题:
(1)实验中采用相同的热源,目的是用加热时间的长短反映______的多少.
(2)甲、乙两种液体,比热容较大的是______液体.
10.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1 kg的水和某种液体进行对比实验(水的比热容较大),并用图象对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和某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”)物质是某种液体,某种液体的比热容为____________J/(kg· ℃)[c水=4.2×103 J/(kg·℃)].
11. 图 1 是“比较不同物质吸热情况”的实验装置,两个相同的烧杯中分别装有质量相等 的水和食用油,采用功率相同的电加热器加热。
(1)实验中,用以通过______(选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较两种 液体吸收热量的多少。
(2)图 2 中能合理反映实验结果的图象是______(选填“甲”,“乙”或“丙”),______(选填“水”或“食用油”)的吸热能力更强。
(3)小明接着用以上质量相同的水和食用油探究物质的放热能力,实验数据如图。假设 实验过程中,它们在相同时间内放出的热量相等,分析图象可知:食用油的比热容为______。
12. 在西部大开发中,国家提出“退耕还林”的伟大举措,这对改善西部生态环境有着重要意义.据某新闻媒体报道,一万平方米的森林每秒钟吸收的太阳能约为1.2×105J,如果这些能量被50kg的干泥土所吸收,那么,可使温度为7℃的干泥土的温度升高到多少℃?[C干泥土=0.8×103J/(kg ℃)]
13.某中学为学生提供开水,用电热器将200㎏的水从17℃加热至97℃,已知水的比热容是4.2×103J/(㎏·℃)。则:
(1)电热器内的水是放出热量还是吸收热量?
(2)电热器内的水在这一过程中要吸收或放出的热量是多少?