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第2节比热容课后巩固练习
班级 姓名 得分
一、选择题
1.夏天,从冰箱内拿出一瓶结了冰的矿泉水.一段时间后,瓶内的冰全部化成了水。瓶内的冰化成水的过程中,不变的是物理量是( )21教育名师原创作品
A.体积 B.质量 C.密度 D.比热容
2.关于温度、比热容、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.一块0℃的冰没有内能,它的分子不会运动
B.一个物体吸收了热量,它的温度一定会升高
C.一个物体温度升高了,它的一定内能增加
D.用水作为汽车发动机散热器的冷却剂,其主要原因是水的比热容较小
3.在保温杯中装适量0℃的水,从冰箱的冷 ( http: / / www.21cnjy.com )冻室里取出一小块冻了很长时间的冰,放到保温杯中,设保温杯是绝热的。过一段时间,冰和水的温度相同。在这个过程中( )
A.水的质量增大 B.冰的质量增大 C.水的温度降低 D.冰的比热容增大
4.冰在熔化的过程中,下列判断正确的是( )
A.比热容改变,内能增加,温度不变 B.比热容改变,内能和温度不变
C.比热容、内能和温度都增加 D.比热容、内能和温度都不变
5.初温相同的两铁块,甲的质量是乙的2倍,使它们分别放出相同的热量后,立即接触,则 ( )
A.热量从甲传到乙 B.热量从乙传到甲
C.甲、乙 间无热传递发生 D.温度从甲传到乙
6.甲、乙两只完全相同的容器内,盛有质量完 ( http: / / www.21cnjy.com )全相等的水.其中甲容器内的水温为80℃以上,乙容器内的水温在10℃左右.现将两只盛水容器同时放入温度略低于0℃的恒温箱内.关于两只容器内的水完全结成冰所需时间的先后,下列说法中正确的是( )
A.乙比甲先完成结冰 B.甲比乙先完成结冰
C.甲、乙同时完成结冰 D.以上三种情况都有可能
7.给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如图所示。若其他条件不变,仅将水的质量增加,则温度与时间的关系图线正确的是 ( )21教育网
A.a B.b C.c D.d
( http: / / www.21cnjy.com )
第7题图 第8题图
8.将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相 ( http: / / www.21cnjy.com )同的温度后,放到上表面平整的冰块上。经过一定时间后,冰块形状基本不再变化时的情形如图所示。则三块金属的比热容的C甲、C乙、C丙大小相比( )21cnjy.com
A.C甲最大 B.C乙最大 C.C丙最大D .C甲=C乙=C丙
9.用两个相同的电热器给质 ( http: / / www.21cnjy.com )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( )(水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃))21·世纪*教育网
A.5.04×105J B.4.2×105J C.2.52×105J D.条件不足,不能计算
10.一冰块先后经历了以下三个过程:① ( http: / / www.21cnjy.com )-l0℃的冰到0℃的冰,吸收热量Q1;②0℃的冰变为l0℃的水,吸收热量Q2;③10℃的水到20 ℃的水,吸收热量Q3。已知冰和水的比热容分别为C冰、C水,且C冰<C水,在整个过程中总质量保持不变,则( )
A.Q1>Q2>Q3 B.Q1<Q2<Q3 C.Q1<Q3<Q2 D.Q1<Q2 =Q3
二、填空题
11.水的比热容是4.2×103 ,它的物理含义是 ;1kg的水和1g的水相比较,它们的比热容 大。2-1-c-n-j-y
12.小贝家里购买了经济安全、节能 ( http: / / www.21cnjy.com )环保的太阳能热水器,若该热水器里面装有温度为10℃的水30㎏,经过阳光照射后,水温升高到45℃,在这一过程中水吸收的热量是 J。
13.某同学在研究“沙子和水谁的吸 ( http: / / www.21cnjy.com )热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热.他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),酒精的热值是3.0×107J/kg,加热时每只酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精。那么图中a图和b图 是沙子吸热升温的图像;加热满2min时,水吸收了 焦热量;给水加热2min时间所消耗的酒精如果完全燃烧将放出 焦的热量;试求出沙子的比热容是 J/(kg·℃)。
( http: / / www.21cnjy.com )
14.为了比较水和食用油的比热容,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。实验数据记录如下表。
物质 质量m/g 初温t1/℃ 加热时间t/min 末温t2/℃
水 100 25 5 45
食用油 100 25 5 65
(1)从表中数据可知,加热结束时,食用油升高的温度比水升高的温度 (选填“高”或“低”);【出处:21教育名师】
(2)在此实验中,如果要使水和食用油升高相同 ( http: / / www.21cnjy.com )的温度,就要给水加热更长时间,此时,水吸收的热量 (选填“大于”、“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”)比热容更大。
( http: / / www.21cnjy.com )
15.水稻是喜温植物,春季 ( http: / / www.21cnjy.com )育秧时,通常傍晚向秧田灌水,早晨将水放出,以防霜冻。隐含的物理知识是,水的 较大。气温降低时,水能 (选填“放出” /“吸收”)较多的 (选填“温度”,“内能”,“热量”)。【版权所有:21教育】
16.甲、乙两个物体的质量之比为1:4,比热容之比是1:2,它们吸收相同的热量,则甲、乙物体温度变化之比 。
17.在常温常压下,完全 ( http: / / www.21cnjy.com )燃烧 酒精放出的热量可以使1Okg水的温度升高5O℃。(假设酒精燃烧放出的热量完全被水吸收,酒精热值为3.OxlO7J/kg)。
18.汽车发动机的冷却系统选择水作为工作物质,因为水的 大;运载火箭采用液氢作为燃料是因为液氢的 高。
19.下面表格提供的信息中我们可以看出:
(1) 制作一个能测量北极寒冷气温的温度计,应该选择里面的液体是________的温度计;
(2) 如果用三个相同的加热设备同时对质量相同的三种液体加热,则升温最快的液体是_______________;
(3) 如果取质量相同的三种液体分别放入三个相同的烧杯中,则液面最高的是________。
20.有甲、乙、丙三个物体,质量之比m ( http: / / www.21cnjy.com )甲∶m乙∶m丙=3∶3∶5,比热容之比c甲∶c乙∶c丙=5∶2∶1,如果它们吸收相同的热量,则它们升高的温度之比Δt甲∶Δt乙∶Δt丙= 。
三、分析、探究题
21.小明为比较“不同物质的吸热能力” ( http: / / www.21cnjy.com )设计了如下的实验方案:将水和煤油分别装入烧杯中,固定在铁架台上,用两个相同的酒精灯加热水和煤油,实验装置如图。
(1)在安装、调整实验器材时,科学 ( http: / / www.21cnjy.com )合理的顺序是(图甲中):先调整固定 位置,再调整固定 的位置(两空均选填“A”或“B”)。21*cnjy*com
(2)小明的实验中有一处错误是 。
①加热相同时间,记下升高的温度;
②升高相同的温度,记下加热时间。
22.两题两小题:
(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图甲所示的实验。
①在两个相同的烧杯中应加入初温相同、__ ( http: / / www.21cnjy.com )____相同的水和煤油(ρ水>ρ煤油).实验中选用相同电加热器的目的是:使水和煤油在相同时间内______。www.21-cn-jy.com
②水和煤油温度随时间变化如图乙所示,根据图甲可判断出a物质是______.根据图乙可判断出b吸热能力较______(选填“强”或“弱”)。
(2)如图丙所示,为比较酒精和碎纸片 ( http: / / www.21cnjy.com )的热值,用两同规格的烧杯装相等质量的水,取质量______(选填“相等”或“不相等”)的酒精和碎纸片,分别放入两个燃烧皿中,点燃分别给烧杯加热,直到酒精和碎纸片完全燃烧完,通过比较______(选填“加热时间”或“升高的温度”)来确定酒精和碎纸片热值的大小。
四、计算题
23.玉尼学习了有关热学的知识后,知道水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。
⑴如果玉尼用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃,则水需要吸收多少热量
⑵若玉尼烧水用的燃气灶使用的是热值为4 ( http: / / www.21cnjy.com ).2×107J/kg的煤气,且燃气灶烧水时的热效率(热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比)为20%,则实际消耗的煤气为多少千克 www-2-1-cnjy-com
24.某型号的泡茶壶铭牌如图, ( http: / / www.21cnjy.com )它的额定电压是 V;壶中装有lkg温度为20℃的水,在标准大气压下将水烧开(泡茶壶有80%的电能被水吸收)至少需要 J电能。己知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)21世纪教育网版权所有
参考答案:
1. B A、体积变大,故本选项错 ( http: / / www.21cnjy.com )误;B、质量不变,因为质量是物质的一种属性,不随物质状态的改变而改变;C、密度变小.故本选项错误;D、比热容变小;故本选项错误。
2.C 一切物体都有内能,分子在很低温度下也运动;物体吸收了热量,温度不一定符升高;常见物质中水的比热容较大。21·cn·jy·com
3. B 从冰箱的冷冻室里取出一 ( http: / / www.21cnjy.com )小块冻了很长时间的冰,说明了该冰的温度低于0℃,放入绝热容器的0℃水中,水达到凝固点放热,凝固成冰,温度保持0℃不变,故冰的质量变大、水的质量变小。比热容是物质的一种特性,冰的比热容不变。2·1·c·n·j·y
4.A 比热容的大小与物质种类及其状态有关
5.A 根据Q=I2Rt相互接触后甲的温度比乙高
( http: / / www.21cnjy.com )7.C 给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如图所示。若其他条件不变,仅将水的质量增加,加热的时间会增加,水的沸点不会改变。【来源:21·世纪·教育·网】
8.C 甲、乙、丙三块金 ( http: / / www.21cnjy.com )属的初温与最终温度都相同,即△t甲=△t乙=△t丙,从图中冰块形状可知Q丙>Q乙>Q甲,由热量计算公式Q=Cm△t得C="Q/" m△t,又因为m甲=m乙=m丙,所以C丙>C乙>C甲。 21*cnjy*com
9. C 由Q水=cm(t末-t初 ( http: / / www.21cnjy.com ))=4.2×103J/kg℃×2kg×30℃=2.52×105+J,用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热,故物质甲和水吸收的热量相等。
10.C 根据热量计算公式Q吸=c ( http: / / www.21cnjy.com )m(t—to),物体吸热的多少与其比热容、质量和温度变化有关。同种物质不同状态比热容不同,冰熔化成水质量不变,比热容变大。同质量的冰和水升高相同温度水吸热比冰多。冰是晶体,熔化吸热温度不变,冰从0℃升高到10℃,先吸热熔化后吸热升温,吸热最多。【来源:21cnj*y.co*m】
( http: / / www.21cnjy.com )12. 热量是在热传递过程中传递能量的多少,热量计算是在热传递过程中传递能量多少的计算,由公式Q=cmΔt="4" .2×10 J/﹙㎏·℃﹚×30㎏×(45℃-10℃)= 4.41×103J。
13. 图a ; 4.2×104; 4.8×104; 0.91×103
14.(1)高,(2)大于,(3)水
15. 水的比热容是常见物体中最大的;根据Q放=cm(t-t0),气温降低时,由于水的比热容比较大,在质量一定时,水可以放出更多的热量。
16. 8:1
17.0.07kg
18.比热容 热值
19.(1)酒精 (2)水银 (3)酒精
20.2:5:6
21.(1)B A (2)煤油、水的质量不相等 (3)①②
22.(1)①质量;吸收的热量相同;②水;弱;(2)相等;升高的温度
23.1.68×106J, 0.2Kg
24.220;4.2×105
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1、改变物体内能的途径有哪些?
2、热传递改变物体内能时,物体放出热量或吸收热量的多少可能与什么因素有关?
3、不同物质的吸热或放热本领是否相同?
问题:
不同物质的吸热本领是否相同?
猜想:
……
讨 论
以烧水为例
1、用相同的加热器烧水,一壶水容易烧开
还是半壶水容易烧开?
这说明物体吸热多少与什么因素有关?
猜想一:
物体吸热多少可能与物体的质量多少有关。
讨 论
以烧水为例
2、用相同的加热器烧水,将一壶水烧开与
烧热,哪个需要时间长?
这说明物体吸热多少与什么因素有关?
猜想二:
物体吸热多少可能与物体需要升高的温度多少有关。
讨 论
以烧水为例
3、用相同的加热器加热,将一壶水烧开与
与将一壶油烧开,所需的时间是否会相同?
这说明物体吸热多少与什么因素有关?
猜想三:
物体吸热多少可能与物质的种类有关。
实验设计:
物质的吸热多少可能与质量、升高的温度、物质的种类等多种因素有关。则实验中应该采用 法进行研究。
如何知道物质的吸热多少?
实验中应该采用 法进行研究。一般来说,物质吸热后温度会升高,可以用 来显示物质吸热多少。
思维点拨:
控制变量
转换
温度计示数变化
实验:
探究:
物质的吸热本领与物质种类是否有关
本实验中,应该控制 相同。
1)物质的质量相同;
2)加热器相同;
3)升高的温度相同;
本实验中,还可采用“不同的物质吸收相同的热量,比较 ”来表示物质的吸热本领。
温度升高的快慢
控制 物质吸热相同的方法:
。
用相同的加热器,加热相同的时间
演示实验:
比较水和煤油升高相同温度时吸收热量多少
结论:
相同质量的水和煤油在温度升高相同的情况下, 需要加热的时间更长。
说明:水吸收的热量比煤油 。
水
多
问题:
如果换用其他物质,情况会不会也如此?
视频:
比较水和沙子的吸热本领
结论:
相同质量的水和煤油在温度升高相同的情况下, 需要加热的时间更长。
说明:水吸收的热量比沙子 。
水
多
如果选用水和铁粉来实验,情况是否还如此?
不同物质,在质量相同、升高温度相等的条件下,吸收热量的多少是不同的。
单位质量的物质,温度每升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容。
一、比热容
1、定义:
单位质量的物质,温度每升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容(C)。
2、单位:
焦/(千克·℃),符号J/(kg·℃)
读作“焦每千克摄氏度”
注意点:
1)单位质量的某种物质温度降低1℃放出的
热量,跟温度升高1℃吸收的热量相等。
2)比热容是物质的一种特性。
3)一般来说,不同物质的比热容是不同的。
说一说:
比热容所表示的物理意义。
例:
水的比热容是4.2×103 J/(Kg·℃)
1千克的水温度升高1℃,吸收的热量为4.2×103 J
1千克的水温度降低1℃,放出的热量为4.2×103 J
煤油的比热容是 2.1×103 J/(Kg·℃)
铁的比热容是 0.45×103 J/(Kg·℃)
0.13 ×10
铅
0.92 ×10
砂石
0.14 ×10
水银
1.8 ×10
蓖麻油
0.39 ×10
铜
2.1 ×10
冰
0.46 ×10
铁、铜
2.1 ×10
煤油
0.84 ×10
干泥土
2.4 ×10
酒精
0.88 ×10
铝
4.2×10
水
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
[单位:J/(Kg·℃)]
从上表中你可发现什么规律?
1、水的比热容最大。
2、同种物质在不同状态时比热值不同。
据有关专家预测,我国目前最大的水电站三峡水电站完全建成后,三峡库区的气温会受到一定影响:夏天比原来下降2℃左右,而冬天比原来升高2℃左右,为什么?
因为库区里的水的比热大,夏天不容易升温,冬天也不容易降温,温度变化小。
议一议:
议一议:
为什么我国吐鲁番盆地会出现“早穿皮袄午穿纱,抱着火炉吃西瓜”的现象?
因为吐鲁番盆地砂石、泥土较多,这些物质的比热容较小,太阳一晒,它们的温度很快升高;太阳一落山,温度很快降低,所以早晚温差较大。
想一想:
我们生活在大海边,一天的气温变化小,而内陆的气温变化大,这是为什么?
大海里的水的比热大,同样的阳光照射下,不容易升温,也不易降温,温度变化小。
口答下面的问题:
1kg的水温度升高1℃时所吸收的热量为 J
5kg的水温度升高1℃时所吸收的热量为 J
5kg的水温度升高10℃时所放出的热量为 J
二、热量的计算
当物体温度升高时,所吸收的热量为:
Q吸=cm(t-t0 )
当物体温度降低时,所放出的热量为:
Q放=cm(t0-t)
单位: Q: J c:J/(Kg·℃)
m: Kg t:℃
末温
初温
Q=cmΔt
例题1
质量为10kg的水温度从25℃升高到65℃,
水吸收了多少热量?
解:Q吸=cm△t
=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(65℃-25℃)
=1.68×106J
答:水吸收了1.68×106J热量
例题2
质量是1kg的铝壶内装有25℃的3kg水在一个标准大气压下将水烧开。壶和水共吸收了多少热量?
解:铝壶吸热
Q吸1=c1m1(t-t0)
=0.88×103J/(kg·℃) ×1kg ×(100-25)℃
=6.6×104J
Q吸2=c2m2(t-t0)
=4.2×103J/(kg·℃) ×3kg ×(100-25)℃
=9.45×105J
Q吸= Q吸1+ Q吸2= 6.6×104J+9.45×105J
=1.011×106J
答:壶和水共吸收了1.011×106J的热量。
例题3
某些液体吸收了2.1×104J的热量后,其温度由25℃升高到35℃,请你再添加一个适当的条件,使之变成一道求解液体质量的计算题,并解答。
解:添加的条件:这种液体是水,比热容
C水 =4.2×103J/(kg.℃)
水的质量
答:液体质量为0.5kg.
1、比热容
单位质量的物质,温度每升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容(C)。
比热容的单位:
J/(kg·℃)
2、热量的计算
Q = c m Δt
Q
c = ------
m Δt
Q
m= ------
c Δt
Q
Δt= ------
cm
1。关于比热,下列说法正确的是( )
A。物体的比热容跟温度有关
B。物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关
C。物体的比热容是物质本身的一种特性
D。物体的质量越大它的比热容越大
C
2。下列说法正确的是( )
A。物体温度越高,比热容越大
B。物体的质量越大,比热容越小
C。物体吸收的热量越多,比热容越大
D。物质的比热容跟物体的质量大小,温度变化的多少以及物体吸收热量的多少都无关。
D
3。下列物质的比热容发生改变的是( )
A。一杯水倒掉半杯
B。水凝固成冰
C。0℃的水变成4 ℃的水
D。将铁块锉成铁球
B
4。质量为2kg的沸水(100℃),温度降低了
60℃,水放出了多少热量?
解:Q放=cm(t0-t)
=4.2×103J/(kg·℃)×2kg ×60℃
=5.04×105J
答:水放出了5.04×105J热量
5。在一个标准大气压下,质量为1kg,初温为80℃的水吸收1.26×105J热量后,其温度升高到多少?若这些热量被5kg的铜块吸收,则铜块升高的温度是多少℃?
(c水=4.2×103J/(kg·℃),
c铜=0.39×103J/(kg·℃),
最后结果保留一位小数)
答案:100℃ 64.6℃