七上:4.4物质的比热专题
姓名:___________
【知识新授】
一、热量
1、热传递:温度不同的两个物体之间发生热传递时,热会从温度高的物体传向温度低的物体。高温物体放出热,温度降低;低温物体吸收热,温度升高。
热量的定义:物体吸收或放出热的多少叫做热量,用符号Q表示
单位:焦耳,简称焦,符号为J,焦耳是个较小的热量单位,更大的热量单位是千焦,符号为KJ。
对热量的理解
(1)热量是一个过程量,它存在于热传递的过程中,离开热传递谈热量,毫无意义,所以我们应该说“物体吸收或放出多少热量”,而不能说“物体具有多少热量”
(2)物质吸收或放出热量的多少与温度的变化量有关。对于质量相同的同种物质而言,温度升高(或降低)越多,吸收(或放出)的热量越多。
(3)物质吸收或放出热量的多少与物质的质量有关。同种物质升高(或降低)相同的温度,质量越大吸收(或放出)的热量越多。
比热
定义:单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热容。单位:焦/(千克·摄氏度)[J/(kg·℃)]
(1)比热容是物质的一种特性。它反映的是物质容热本领的大小。物质的比热容与它的质量的大小、温度的高低、是否吸热或放热及吸收或放出的热量的多少都无关。比热容只与物质的种类和状态有关。
(2)物质的比热容与物质的状态有关系。如c水=2c冰。
(3)由公式Q=cm△t变形,可得到,这里要注意这个公式是利用Q、m和△t求物质的比热容,但我们不能认为比热容与Q成正比,与m和△t成反比,因为比热容是物质的一种特性,不随外界变化而变化。
(4)对于质量相同的不同物质,吸收或放出相同的热量,比热容大的物体温度变化小,所以以比热容小的砂石为主的内陆地区,气温变化明显,而沿海地区,水的比热容大,气温变化不明显。
(5)水是一种比热较大的物质。水在吸收或放出较多的热量后温度不会发生太大的变化。水的这种特性使它在生活和生产中有着十分广泛的应用。如汽车发动机用水作为冷却剂、暖气管内装的是流动的热水等。
2、热量的计算公式
(1)吸热公式:Q吸=cm(t-t0) 放热公式:Q吸=cm(t0-t)
(2)若用△t表示温度的变化量,则上述两公式可统一表示为:Q=cm△t。
说明:①公式中各物理量的单位:比热容用J/(kg·℃),质量用kg,温度用℃,热量用J。
②如果过程中存在物态变化,不能使用这个公式,如冰融化成水吸收热量,但温度不变。
③在Q=cm△t中,如果物体吸热,△t就等于末温减初温,表示升高的温度;如果物体放热,△t等于初温减末温,表示降低的温度。△t总是等于较高的温度减去较低的温度不取负值。如果被减温度是负值,前面要带负号。如一块冰从-4℃降到-18℃,则△t=-4℃-(-18℃)=14℃。
④解题要分清初温,末温,升高了,升高到(或降低了、降低到)的含义。要根据题意作出正确的判断。
【巩固提高】
一、选择题
1.小明和小华同学在做“探究:比较水与煤油吸收热量时温度升高的快慢”的实验时,使用了如图所示的装置。设计实验方案时,他们确定以下需控制的变量,其中多余的是:( )
A.采用完全相同的加热方式 B.酒精灯里所加的酒精量相同
C.取相同质量的水和煤油 D.盛放水和煤油的容器相同
2.不同物质的比热容大小不同,这说明
A.单位质量的不同物质,增加1 J的热量吸热不同
B.单位质量的不同物质每升高1 ℃时,所吸收的热量不同
C.不同的物质温度每降低10 ℃时所放出的热量不同
D.相同的物质吸热相同,升高的温度不同
3.关于比热,下列说法正确的是( )
A.物体的比热跟物体吸收或放出的热量有关 B.物体的比热跟物体的温度有关
C.物体的质量越大,它的比热越大 D.物体的比热与温度、质量都没有关系
4.质量相等的两块金属,在沸水中加热足够的时间后,同时取出放在足够大的冰上,可以判断能使冰熔化较多的那块金属具有( )
A.较大的密度 B.较小的比热容
C.较大的比热容 D.较大的体积
5.关于比热容,下列说法正确的是( )
A.温度越高,比热容越大 B.物质放热越多,比热容越大
C.物质的质量越大,比热容越小 D.物质的比热容与质量和温度无关
6.关于熔化和凝固,以下说法正确的是( )
A.所有固体都是在一定温度下熔化的
B.冰在熔化过程中要吸收热量,温度不断升高
C.水在凝固过程中要放出热量,温度保持不变
D.把正在熔化的冰放进 0 ℃ 的房间,冰还能继续熔化
7.下列事实中,最能说明物质吸收的热量跟物质种类有关的是( )
A.体积相同的两杯水温度都升高10 ℃,它们吸收的热量相同
B.质量相等的两块钢温度分别升高5 ℃和10 ℃,它们吸收的热量不相同
C.体积相等的水和煤油温度都升高10 ℃,它们吸收的热量不相同
D.质量相等的水和铜温度都升高10 ℃,它们吸收的热量不相同
8.不同物质组成的两个物体A、B,它们的质量相等,已知A的比热比B大,由此可知
A.A物体含有的热量比B物体的多 B.A物体的温度一定比B物体的高
C.吸收相等的热量后,A物体升高的温度比B多 D.降低相等的温度时,A物体放出的热量比B多
9.如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置两个相同的易拉罐中分别装有质量和初温都相同的a、b两种液体,用相同的装置加热,根据记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.组装器材时,先固定上面铁圈的高度
B.升高相同温度,a液体吸收的热量更多
C.a液体的比热容小于b液体的比热容
D.不添加器材,利用本实验装置还可以比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量
10.甲、乙两种物体质量相同而比热容不同,当它们升高相同温度时,则( )
A.比热容小的吸收热量多 B.比热容大的吸收热量多
C.初温低的吸收热量多 D.甲、乙吸收的热量一样多
11.如图甲所示,把10℃牛奶放在初温60℃的热水中加热,每隔1分钟测量一下水和牛奶的温度,描绘出它们的温度随时间变化的图像(图乙所示)。下列说法中不正确的是( )
A.曲线E表示水的温度随时间的变化规律
B.牛奶吸收热量,温度上升
C.前十分钟内,水变化的温度小于牛奶变化的温度
D.从上述变化过程中可以得出水的比热容比牛奶的比热容大
12.关于物质的比热,下列说法中正确的是( )
A.质量大的物质比热一定大 B.密度大的物质比热一定大
C.温度高的物质比热一定大 D.各种物质都有自己的比热,比热是物质的一种特性
13.两个物体的质量、体积及构成的物质都不相同,当它们吸收相同的热量后升高的温度相同,则( )
A.质量较大的比热较大 B.质量较小的比热较大
C.体积较大的比热较大 D.体积较小的比热较大
14.甲、乙两物体的质量相等,比热容不等。当它们升高相等的温度时( )
A.比热容大的吸收的热量多 B.比热容小的吸收的热量多
C.甲、乙两物体吸收的热量一样多 D.无法判断吸热的多少
15.关于比热容下列说法正确的是( )
A.一桶水的比热容比一杯水的比热容大;
B.100℃的铜块的比热容比0℃质量相同的铁块的比热容大;
C.铁块温度升高时的比热容比温度降低时的比热容大;
D.比热容是物质的特性之一,它与物质的质量,温度高低均无关
二、探究题
16.在夏日的炎日之下当你赤脚在河滩上行走时,会感觉河滩上的砂石灼热难熬.但当你涉入河水中时,却感觉河水凉爽宜人.为了比较砂石和水吸热本领的大小,小柯设计如下的实验方案:
① 取两个同样100毫升的烧杯,分别装入50克水和砂石,测出水和砂石的温度.
② 用两个相同的酒精灯分别给两个烧杯加热.共测3次,记录实验数据。
加热时间(分钟) 0 2 4 6
水的温度/℃ 20 30 40 50
砂石的温度/℃ 20 40 60 80
(1)为了比较水和砂石吸收热量的多少,实验中可以采用 (选填“酒精灯的加热时间长短”、“温度计的示数变化大小”)来表示。
(2)分析实验数据,可推断若使水和砂石升高相同的温度时,需要吸收较多热量的是 。
(3)下列事实能用上述实验结果解释的是 。
A.夏天给教师洒水,感觉凉爽 B.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸
C.沿海地区昼夜温差会比内陆小 D.长期堆放煤的水泥地面变成黑色
17.在探究物质某些属性的实验中,有如图所示甲、乙、丙三套完全相同装置,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验;比较不同物质的比热容,应选择 两图进行实验;
(2)实验中,甲与丙的加热时间相同,目的是为了 ,最后发现丙图中的温度计示数较高,据此可得到的结论是 ;
(3)该实验过程主要用到的两种物理研究方法是控制变量法和 。
18.如图甲所示是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置。
(1)在两个相同的烧杯中应加入初温相同、 相同的水和煤油,分别记录加热时间和升高的温度,根据记录的数据做出了两种液体的温度(T)随时间(t)变化的图像(如图乙所示)。
(2)由图像乙可知,加热相同时间,煤油的温度比水的温度升高的多,表明 的吸热本领更强。
(3)关于该实验的变量控制,下列要求中多余的是 (填字母)。
A.采用相同的加热方法 B.使用相同的烧杯 C.酒精灯的形状和大小完全相同
D.使用酒精灯的火焰基本相同 E.火焰与烧杯底的距离相等
(4)根据探究过程中所获得的知识可知,曲线C表示的是 (填“沿海”或“内陆”)城市的气温变化曲线(砂的比热<水的比热容)。
19.为了比较水和煤油的吸热能力,小明设计了如下实验步骤:
A.在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的水和煤油; B.用两支温度计分别测出水和煤油的初温;
C.在烧杯中,分别放入功率相同的电热器,加热时间相同; D.用温度计分别测出水和煤油的末温。
小聪认为:
(1)步骤A存在的错误是: ,应改为 ;
(2)步骤C,加热时间相同是为了使水和煤油 。
(3)步骤B和D是为了得出水和煤油的 。
20.为比较水和煤油的吸热能力,某小组进行了如图的实验,实验结果如下表。
组别 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
1 水 200 20 40 13.5
煤油 200 20 40 6.5
2 水 200 20 40 12
煤油 200 20 40 5.5
(1)在组装器材时应先调节 (选填“A”或“B”)的高度。
(2)组装好器材,用相同的热源分别给烧杯中质量相等的水和煤油加热,加热过程中水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的。
(3)下列能用上述实验结果解释的是 (填字母)。
A.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小
B.用水作为汽车发动机的冷却液
C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色
(4)下图是同学们绘制的“吸收热量——时间”和“温度——时间”图像,能正确描述该实验真实情况的图像是 (填字母)。 七上:4.4物质的比热专题
姓名:___________
【知识新授】
一、热量
1、热传递:温度不同的两个物体之间发生热传递时,热会从温度高的物体传向温度低的物体。高温物体放出热,温度降低;低温物体吸收热,温度升高。
热量的定义:物体吸收或放出热的多少叫做热量,用符号Q表示
单位:焦耳,简称焦,符号为J,焦耳是个较小的热量单位,更大的热量单位是千焦,符号为KJ。
对热量的理解
(1)热量是一个过程量,它存在于热传递的过程中,离开热传递谈热量,毫无意义,所以我们应该说“物体吸收或放出多少热量”,而不能说“物体具有多少热量”
(2)物质吸收或放出热量的多少与温度的变化量有关。对于质量相同的同种物质而言,温度升高(或降低)越多,吸收(或放出)的热量越多。
(3)物质吸收或放出热量的多少与物质的质量有关。同种物质升高(或降低)相同的温度,质量越大吸收(或放出)的热量越多。
比热
定义:单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热容。单位:焦/(千克·摄氏度)[J/(kg·℃)]
(1)比热容是物质的一种特性。它反映的是物质容热本领的大小。物质的比热容与它的质量的大小、温度的高低、是否吸热或放热及吸收或放出的热量的多少都无关。比热容只与物质的种类和状态有关。
(2)物质的比热容与物质的状态有关系。如c水=2c冰。
(3)由公式Q=cm△t变形,可得到,这里要注意这个公式是利用Q、m和△t求物质的比热容,但我们不能认为比热容与Q成正比,与m和△t成反比,因为比热容是物质的一种特性,不随外界变化而变化。
(4)对于质量相同的不同物质,吸收或放出相同的热量,比热容大的物体温度变化小,所以以比热容小的砂石为主的内陆地区,气温变化明显,而沿海地区,水的比热容大,气温变化不明显。
(5)水是一种比热较大的物质。水在吸收或放出较多的热量后温度不会发生太大的变化。水的这种特性使它在生活和生产中有着十分广泛的应用。如汽车发动机用水作为冷却剂、暖气管内装的是流动的热水等。
2、热量的计算公式
(1)吸热公式:Q吸=cm(t-t0) 放热公式:Q吸=cm(t0-t)
(2)若用△t表示温度的变化量,则上述两公式可统一表示为:Q=cm△t。
说明:①公式中各物理量的单位:比热容用J/(kg·℃),质量用kg,温度用℃,热量用J。
②如果过程中存在物态变化,不能使用这个公式,如冰融化成水吸收热量,但温度不变。
③在Q=cm△t中,如果物体吸热,△t就等于末温减初温,表示升高的温度;如果物体放热,△t等于初温减末温,表示降低的温度。△t总是等于较高的温度减去较低的温度不取负值。如果被减温度是负值,前面要带负号。如一块冰从-4℃降到-18℃,则△t=-4℃-(-18℃)=14℃。
④解题要分清初温,末温,升高了,升高到(或降低了、降低到)的含义。要根据题意作出正确的判断。
【巩固提高】
一、选择题
1.小明和小华同学在做“探究:比较水与煤油吸收热量时温度升高的快慢”的实验时,使用了如图所示的装置。设计实验方案时,他们确定以下需控制的变量,其中多余的是:( )
A.采用完全相同的加热方式
B.酒精灯里所加的酒精量相同
C.取相同质量的水和煤油
D.盛放水和煤油的容器相同
【答案】B
【详解】A.为保证水和煤油在相同时间内吸收的热量相同,应采用完全相同的加热方式,故A项不符合题意;
B.实验时为了减小误差,应尽量使酒精灯的火焰大小一样,但不一定要求酒精灯内的酒精量相同,故B项符合题意;
C.为了便于比较水与煤油升高的温度差,实验时应取相同质量的水和煤油,故C项不符合题意;
D.为防止热量散失对实验的影响,应让盛放水和煤油的容器相同,故D项不符合题意;
2.不同物质的比热容大小不同,这说明
A.单位质量的不同物质,增加1 J的热量吸热不同
B.单位质量的不同物质每升高1 ℃时,所吸收的热量不同
C.不同的物质温度每降低10 ℃时所放出的热量不同
D.相同的物质吸热相同,升高的温度不同
【答案】B
【详解】单位质量的物质升高或降低1摄氏度吸收或放出的热量是这种物质的比热容。
A单位质量的不同物质,增加1 J的热量吸热是相同的,故A错误;
B由于不同物质的比热容一般不同,所以单位质量的不同物质每升高1 ℃时,所吸收的热量不同,故B正确;
C物质温度降低放出的热量多少与质量有关,所以不同的物质温度每降低10 ℃时所放出的热量不同的说法是错误的;
D相同质量的物质吸热相同,升高的温度相同,故D错误。
3.关于比热,下列说法正确的是( )
A.物体的比热跟物体吸收或放出的热量有关
B.物体的比热跟物体的温度有关
C.物体的质量越大,它的比热越大
D.物体的比热与温度、质量都没有关系
【答案】D
【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,与吸放热的多少、质量、体积的大小都没有关系.水的比热容是一个常量,要记住.
4.质量相等的两块金属,在沸水中加热足够的时间后,同时取出放在足够大的冰上,可以判断能使冰熔化较多的那块金属具有( )
A.较大的密度 B.较小的比热容
C.较大的比热容 D.较大的体积
【答案】C
【详解】“在沸水中加热足够的时间”即两金属块的温度等于沸水的温度,两金属块初温相同,放在足够大的冰上,末温等于冰水混合物的温度即,末温也相同,根据,金属的质量相等,温度变化相同,比热容大的金属放出热量多,使冰熔化多的金属就是放出热量多的,故C符合题意,ABD不符合题意。
5.关于比热容,下列说法正确的是( )
A.温度越高,比热容越大 B.物质放热越多,比热容越大
C.物质的质量越大,比热容越小 D.物质的比热容与质量和温度无关
【答案】D
【详解】试题分析:①单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容;
②比热容是物质的一种特性,和物体吸收热量的多少、温度的高低、质量的大小都没有关系,只与物质的种类、状态有关.
解:
A、比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类、状态有关,与物体的温度高低无关,故A不正确;
B、比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类、状态有关,与物质放热多少无关,故B不正确;
C、比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类、状态有关,与物质的质量大小无关,故C不正确;
D、每种物质都有自己的比热容,比热容与物体的质量、物体的温度变化和物体吸收热量的多少均无关,故D正确.
故选D.
【点评】本题考查了比热容的概念.注意比热容是物质的一种特性,与物体的质量、物体的温度变化和物体吸收热量的多少均无关,它只与物质的种类、状态有关.
6.关于熔化和凝固,以下说法正确的是( )
A.所有固体都是在一定温度下熔化的
B.冰在熔化过程中要吸收热量,温度不断升高
C.水在凝固过程中要放出热量,温度保持不变
D.把正在熔化的冰放进 0 ℃ 的房间,冰还能继续熔化
【答案】C
【详解】A. 固体中的晶体熔化时吸热,但温度保持熔点不变,而非晶体熔化时温度不断上升,所以不是所有的固体都在一定的温度下熔化的,故A错误;
B. 因为冰是晶体,水在熔化成水过程中吸收热量,但温度不变,故B错误;
C. 因为冰是晶体,水在凝固成冰过程中放出热量,但温度不变,故C正确;
D. 冰的熔点是0℃,正在熔化的冰,温度是0℃,温度达到了冰的熔点,但冰在0℃的房间与周围环境的温度都是0℃,没有温度差,不会有热传递现象发生,冰不能吸热,所以冰不会熔化,故D错误。
故选C.
7.下列事实中,最能说明物质吸收的热量跟物质种类有关的是( )
A.体积相同的两杯水温度都升高10 ℃,它们吸收的热量相同
B.质量相等的两块钢温度分别升高5 ℃和10 ℃,它们吸收的热量不相同
C.体积相等的水和煤油温度都升高10 ℃,它们吸收的热量不相同
D.质量相等的水和铜温度都升高10 ℃,它们吸收的热量不相同
【答案】D
【详解】A.体积相同的同种物质质量相同,升高的温度相同,吸收的热量就相同。不能说明物质吸收的热量跟物质种类有关。故A错误;
B.质量相同的同种物质升高的温度不同,吸收的热量就不同。不能说明物质吸收的热量跟物质种类有关。故B错误;
C.由于水和煤油的密度不同,所以体积相等的水和煤油质量不同,那么温度都升高5℃,吸收热量不同,与物质种类有关,也与质量有关。故C错误;
D.质量相等,升高温度相等,吸收热量不同,说明物质吸收的热量跟物质的种类有关。故D正确。
故选D。
8.不同物质组成的两个物体A、B,它们的质量相等,已知A的比热比B大,由此可知
A.A物体含有的热量比B物体的多
B.A物体的温度一定比B物体的高
C.吸收相等的热量后,A物体升高的温度比B多
D.降低相等的温度时,A物体放出的热量比B多
【答案】D
【详解】A.不能说物体含有热量,更不能比较物体含有热量的多少,故A不正确;
B.不知道物体吸收热量的多少及初始温度,不能比较物体温度的高低,故B不正确;
C.吸收相等的热量,质量相等,cAcB,根据公式Q吸=cmt,甲物体升高的温度比乙物体升高的温度少,故C不正确。
D.降低相等的温度,质量相等,cAcB,,根据Q放=cmt,甲物体放出的热量比乙物体放出的热量多,故D正确;
9.如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置两个相同的易拉罐中分别装有质量和初温都相同的a、b两种液体,用相同的装置加热,根据记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.组装器材时,先固定上面铁圈的高度
B.升高相同温度,a液体吸收的热量更多
C.a液体的比热容小于b液体的比热容
D.不添加器材,利用本实验装置还可以比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量
【答案】C
【详解】A.要用酒精灯的外焰加热,为确保组装器材一次到位,应按从下往上的顺序调节,故A错误;
B.由乙图知,升高相同温度,b加热时间长,说明b液体吸收的热量更多,故B错误;
C.由乙图知,加热相同时间时,b液体升高的温度少,说明b液体的吸热能力强,即比热容大,故C正确;
D.比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量,吸热液体应为同一种类且质量相同,根据,通过温度的变化反应吸热多少,故D错误。
故选C。
10.甲、乙两种物体质量相同而比热容不同,当它们升高相同温度时,则( )
A.比热容小的吸收热量多 B.比热容大的吸收热量多
C.初温低的吸收热量多 D.甲、乙吸收的热量一样多
【答案】B
【详解】由Q吸=cm△t知道,相同质量的甲、乙两种物质,升高相同的温度时,比热容大的吸收的热量多,故选B。
11.如图甲所示,把10℃牛奶放在初温60℃的热水中加热,每隔1分钟测量一下水和牛奶的温度,描绘出它们的温度随时间变化的图像(图乙所示)。下列说法中不正确的是( )
A.曲线E表示水的温度随时间的变化规律
B.牛奶吸收热量,温度上升
C.前十分钟内,水变化的温度小于牛奶变化的温度
D.从上述变化过程中可以得出水的比热容比牛奶的比热容大
【答案】D
【详解】A.装有凉奶的奶瓶放在热水中要吸收热量,温度升高,由图乙可知, F 的温度不断升高,因此表示热奶的温度随时间变化的曲线,曲线 E 表示水的温度随时间的变化规律,故A正确,不符合题意;
B.图中所示牛奶吸收热量,温度上升,故B正确,不符合题意;
C.前十分钟内,水温度从60摄氏度到40摄氏度,牛奶温度从20摄氏度以下到40摄氏度 ,水变化的温度小于牛奶变化的温度,故C正确,不符合题意;
D.由于水和热奶的质量关系可能不同,因此我们不能仅凭图象判断水的比热容比牛奶的大,故D错误,符合题意。
故选D。
12.关于物质的比热,下列说法中正确的是
A.质量大的物质比热一定大
B.密度大的物质比热一定大
C.温度高的物质比热一定大
D.各种物质都有自己的比热,比热是物质的一种特性
【答案】D
【分析】根据教材提供的知识我们知道:
比热容是物质的一种特性,只和物体的种类有关,和物体的温度、质量等是没有关系的。
【详解】A. 因为比热容只和物质的种类有关,所以和质量无关,A错。B. 同上,和密度也无关,B错。C. 同上,和温度无关,C错。D. 比热容是物质的特性,必然每种物质的比热容是不一样的。故选D.
13.两个物体的质量、体积及构成的物质都不相同,当它们吸收相同的热量后升高的温度相同,则
A.质量较大的比热较大
B.质量较小的比热较大
C.体积较大的比热较大
D.体积较小的比热较大
【答案】B
【详解】吸收相同的热量后升高的温度相同,根据Q吸=cmt可知,物体的质量和比热容成反比,质量较小的比热较大。
故选项B符合题意。
14.甲、乙两物体的质量相等,比热容不等。当它们升高相等的温度时( )
A.比热容大的吸收的热量多 B.比热容小的吸收的热量多
C.甲、乙两物体吸收的热量一样多 D.无法判断吸热的多少
【答案】A
【详解】甲、乙两物体的质量相等,升高的温度相同,根据公式Q=cmΔt可得,吸收的热量和比热容成正比,即比热容大的物体吸收的热量多。
故选A。
15.关于比热容下列说法正确的是( )
A.一桶水的比热容比一杯水的比热容大;
B.100℃的铜块的比热容比0℃质量相同的铁块的比热容大;
C.铁块温度升高时的比热容比温度降低时的比热容大;
D.比热容是物质的特性之一,它与物质的质量,温度高低均无关
【答案】D
【详解】ACD.比热容是物质的一种特性。是物质的基本特性之一,比热容与物体质量大小、温度高低、温度变化都没有关系;故AC项错误,D项正确;
B.铁的比热容比铜的比热容大,比热容与温度无关;故B项错误;
二、探究题
16.在夏日的炎日之下当你赤脚在河滩上行走时,会感觉河滩上的砂石灼热难熬.但当你涉入河水中时,却感觉河水凉爽宜人.为了比较砂石和水吸热本领的大小,小柯设计如下的实验方案:
① 取两个同样100毫升的烧杯,分别装入50克水和砂石,测出水和砂石的温度.
② 用两个相同的酒精灯分别给两个烧杯加热.共测3次,记录实验数据。
加热时间(分钟) 0 2 4 6
水的温度/℃ 20 30 40 50
砂石的温度/℃ 20 40 60 80
(1)为了比较水和砂石吸收热量的多少,实验中可以采用 (选填“酒精灯的加热时间长短”、“温度计的示数变化大小”)来表示。
(2)分析实验数据,可推断若使水和砂石升高相同的温度时,需要吸收较多热量的是 。
(3)下列事实能用上述实验结果解释的是 。
A.夏天给教师洒水,感觉凉爽 B.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸
C.沿海地区昼夜温差会比内陆小 D.长期堆放煤的水泥地面变成黑色
【答案】 (1)酒精灯的加热时间长短; (2)水; (3)C
【详解】(1)实验采用相同的酒精灯对其加热,加热时间越长,沙子和水吸收的热量就多,因此实验中用酒精灯加热时间表示水和沙子吸热的多少.
(2)分析上表中的实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同温度时,水用的时间长,故水吸收的热量大于沙子吸收的热量;
(3)本实验结果为:水的比热容大(水的吸热能力大),水温度变化慢
A、夏天给教室洒水,感觉凉爽,这是由于水蒸发吸热造成的,故该选项不符合题意;
B、用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸,这是因为分子是在永不停息的运动的,故该选项不符合题意;
C、相同质量的水和干泥土相比较,在相同的受冷和受热的情况下,由于水的比热容大(水的吸热能力大),水温度变化慢,而干泥土温度变化快,故沿海地区昼夜温差会比内陆地区小,所以该选项正确;
D、长期堆放煤的水泥地面变成黑色,这也是由于分子运动造成的,故该选项不符合题意;
故选C
17.在探究物质某些属性的实验中,有如图所示甲、乙、丙三套完全相同装置,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验;比较不同物质的比热容,应选择 两图进行实验;
(2)实验中,甲与丙的加热时间相同,目的是为了 ,最后发现丙图中的温度计示数较高,据此可得到的结论是 ;
(3)该实验过程主要用到的两种物理研究方法是控制变量法和 。
【答案】 甲、乙 甲、丙 使质量相同的水和煤油吸收相同的热量 水的比热容比煤油的比热容大 转换法
【分析】燃料的热值大小不能直接测量,需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关。比较两种液体的比热容,液体的种类不同,液体的质量相同。
【详解】(1)[1]为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲和乙两图进行实验。
[2]为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲和丙两图进行实验。
(2)[3][4]实验中,甲与丙的加热时间相同,目的是为了使水和煤油吸收相同的热量;根据Q=cmΔt,相同质量的水和煤油吸收相同的热量,煤油的温度变化大,说明煤油的比热容较小,水的比热容较大。
(3)[4][5]由(1)分析实验中用到了控制变量法,通过加热时间来反映物体吸收热量的多少,用到了转换法。
18.如图甲所示是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置。
(1)在两个相同的烧杯中应加入初温相同、 相同的水和煤油,分别记录加热时间和升高的温度,根据记录的数据做出了两种液体的温度(T)随时间(t)变化的图像(如图乙所示)。
(2)由图像乙可知,加热相同时间,煤油的温度比水的温度升高的多,表明 的吸热本领更强。
(3)关于该实验的变量控制,下列要求中多余的是 (填字母)。
A.采用相同的加热方法
B.使用相同的烧杯
C.酒精灯的形状和大小完全相同
D.使用酒精灯的火焰基本相同
E.火焰与烧杯底的距离相等
(4)根据探究过程中所获得的知识可知,曲线C表示的是 (填“沿海”或“内陆”)城市的气温变化曲线(砂的比热<水的比热容)。
【答案】 质量 水 C 内陆
【详解】(1)[1]为了比较水和煤油吸热升温特点,应控制它们的质量、初温相同,使它们吸收相同热量,比较它们温度升高的多少来反映它们的吸热能力。
(2)[2]热源相同,加相同时间,则水和煤油吸收的热量相同,煤油的温度比水的温度升高的多,说明水的吸热本领更强。
(3)[3]在实验中,为了使水和煤油在相同时间内吸热相同,则应使用相同的烧杯来盛放液体,且采用相同的加热方法、酒精灯的火焰相同、火焰与烧杯底距离相等,但酒精灯的形状和大小不会影响加热。故多余的是C。
故选C。
(4)[4]因水的比热容大,与同质量的其它物质相比,在吸收(放出)相同热量后,水的温度变化不大,故在水多的地方年温差较小,在水少的地方年温差较大。图线C的年温差较大,说明是水少的地方,即内陆地区。
19.为了比较水和煤油的吸热能力,小明设计了如下实验步骤:
A.在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的水和煤油;
B.用两支温度计分别测出水和煤油的初温;
C.在烧杯中,分别放入功率相同的电热器,加热时间相同;
D.用温度计分别测出水和煤油的末温。
小聪认为:
(1)步骤A存在的错误是: ,应改为 ;
(2)步骤C,加热时间相同是为了使水和煤油 。
(3)步骤B和D是为了得出水和煤油的 。
【答案】 等体积的水和煤油 等质量的水和煤油 吸收相同的热量 升高的温度
【详解】(1)[1][2]依题意,为了比较水和煤油吸热升温的特点,根据吸收热量的公式可知,实验需要采用控制变量法,控制水和煤油的质量;步骤A存在的错误是:烧杯中装入了等体积的水和煤油,应改为等质量的水和煤油。
(2)[3]电加热器的功率相同,步骤C加热时间相同是为了使水和煤油,吸收相等的热量。
(3)[4]步骤B和D测量水和酒精的初温和末温,是为了得出水和煤油的升高温度,从而根据判断吸热能力的大小。
20.为比较水和煤油的吸热能力,某小组进行了如图的实验,实验结果如下表。
组别 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
1 水 200 20 40 13.5
煤油 200 20 40 6.5
2 水 200 20 40 12
煤油 200 20 40 5.5
(1)在组装器材时应先调节 (选填“A”或“B”)的高度。
(2)组装好器材,用相同的热源分别给烧杯中质量相等的水和煤油加热,加热过程中水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的。
(3)下列能用上述实验结果解释的是 (填字母)。
A.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小
B.用水作为汽车发动机的冷却液
C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色
(4)下图是同学们绘制的“吸收热量——时间”和“温度——时间”图像,能正确描述该实验真实情况的图像是 (填字母)。
【答案】 B 加热时间 AB C
【详解】(1)[1]组装实验仪器时,应根据酒精灯及其火焰的高度先固定图中的B的高度,使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热,然后再固定图中的A部分,这样可以避免重复调整。
(2)[2]根据转换法,水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间的长短来比较吸热多少。
(3)[3]根据上述实验可知,等质量的水和煤油升高相同的温度,水吸收的热量更多,即水的吸热能力更强。
A.相同质量的水和干泥土相比较,在相同的受冷和受热的情况下,由于水的比热容大(水的吸热能力大),水温度变化慢,而干泥土温度变化快,故沿海地区昼夜温差会比内陆地区小,故A正确;
B.由于水的比热容大,相同质量的水和其它液体相比较,在升高相同的温度时,水吸收的热量多,所以汽车发动机用水来冷却,故B正确;
C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色,这也是由于分子运动造成的,故C错误。
故选AB。
(4)[4]加热时间相同,吸收的热量相同,故AB错误;由表中数据,质量相同的水和煤油升高相同温度,水吸热的热量多,由此推理可知,加热相同时间,水升温慢,故C正确,D错误。