13.3 比热容 同步练习 （含答案）

13.3 比热容 同步练习 （含答案）
【知识点回顾】
（1）单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，简称比热．
比热容是通过比较单位质量的某种物质升温1℃时吸收的热量，来表示各种物质的不同性质．
（2）比热容的单位：在国际单位制中，比热容的单位是J/（kg ℃），读作焦每千克摄氏度．
水的比热容是4.2×103J/（kg ℃）．它的物理意义是1千克水，温度升高1℃，吸收的热量是4.2×103焦耳．
单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量和它温度降低1℃放出的热量相等，也是它的比热．
（3）比热表
比热容是物质的一种特性，各种物质都有自己的比热．物理学中，常把由实验测定的物质的比热，列成表格，便于查找．
物质 水 冰 酒精 煤油 蓖麻油 汞
比热容×103J/（kg ℃） 4.2 2.1 2.4 2.1 1.8 0.14
物质 铝 砂石 干泥土 铁、钢 铜 铅
比热容×103J/（kg ℃） 0.88 0.92 0.84 0.46 0.39 0.13
从表中还可以看出，各物质中，水的比热容最大．这就意味着，在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些．水的这个特征对气候的影响很大．在受太阳照射条件相同时，白天沿海地区比内陆地区温升慢，夜晚沿海地区温度降低也少．所以一天之中，沿海地区温度变化小，内陆地区温度变化大．在一年之中，夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷．
（4）水比热容大的特点，在生产、生活中也经常利用．如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却．冬季也常用热水取暖．
【巩固练习】
一、单选题
1．下列事例中不是利用水的比热容大这一特性的是（　　）
A．在河流上建水电站，用水发电
B．汽车发动机用循环水冷却
C．让流动的热水流过散热器取暖
D．晚上向秧苗田里放水，以防冻坏秧苗
2．关于物体的内能，下列说法正确的是（　　）
A．物体内能增加，一定要从外界吸收热量
B．1kg0℃的水和1kg0℃的冰内能相同
C．做功和热传递都能改变物体的内能
D．温度高的物体内能一定大
3．下列有关热和能的说法中，正确的是（　　）
A．炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块不具有内能
B．汽油机的压缩冲程中，主要是用热传递的方法增加了气缸内物质的内能
C．机械能为零的物体，内能一定也为零
D．汽车发动机用水做冷却物质，是因为水的比热容较大
4．甲乙两球质量相等，甲吸收的热量大于乙吸收的热量，有关甲、乙两球的比热容和温度变化关系，小明认为：如果甲的比热容大于乙，则甲升高的温度可能小于乙；小华认为：如果甲的比热容小于乙，则甲升高的温度一定大于乙。下列说法正确的是（　　）
A．两人的观点均正确 B．两人的观点均不正确
C．只有小明的观点正确 D．只有小华的观点是正确的
5．甲和乙的比热容之比为1：2，升高的温度之比为2：1，吸收的热量之比为2：3，则甲和乙的质量之比为（　　）
A．2：3 B．3：2 C．9：4 D．4：9
6．炎热的夏天，小玥与家人到湄洲岛度假，她站在沙滩上脚感到烫，而当他站在海水中时脚却感到凉，这主要是因为水和沙子具有不同的（　　）
A．热量 B．热值 C．内能 D．比热容
7．根据表中的数据，下列判断正确的是（　　）
一些物质的比热容×103J/(kg·℃)
水 4.2 干泥土 0.84
冰 2.1 铜 0.39
砂石 0.92 铝 0.88
A．阳光照射下，干泥土比湿泥土升温慢
B．不同物质的比热容一定不同
C．同种物质状态改变，比热容不变
D．质量相同的铝块和铜块升高相同的温度，铝块吸收的热量多
8．如图为探究“比较不同物质吸热的情况”的实验装置，使用相同规格的电加热器分别对水和食用油加热，得到温度随时间变化的图像如右图所示．下列说法不正确的是（）
A．在两个相同的烧杯中应加入质量相同的水和食用油
B．实验中物体吸热的多少是通过升高的温度来衡量的
C．右图中甲对应食用油，乙对应水
D．升温较快的是甲，吸热能力较强的是乙
9．从比热容表中可知，水的比热容比煤油的大，用规格相同的两个试管分别装上质量相同的煤油和水，隔着石棉网用相同热源同时对两试管均匀加热，实验后，画出如图所示的图象，其中能正确反映该实验情况的图象是（　　）
A． B． C． D．
10．小明根据下列表中的数据，得出以下四个结论，其中正确的是（　　）
物质 熔点/℃ （标准大气压下） 物质 沸点/℃ （标准大气压下） 物质 比热容/J（kg ℃）﹣1
冰 0 水 100 水 4.2×103
固态酒精 ﹣117 酒精 78.5 酒精 2.4×103
固态水银 ﹣39 水银 357 冰 2.1×103
A．在标准大气压下，酒精在﹣120℃时是固态，水银在﹣35℃时是液态
B．南极冬季气温一般在﹣40℃以下，在南极测量气温能选择水银温度计
C．可以用酒精温度计测沸水的温度
D．质量相同的水和酒精吸收相同的热量，酒精升高的温度少
二、填空题
11．铅块的质量是铜块的2倍，铅的比热容是铜的 ，如果它们吸收相同的热量，则铅块升高的温度与铜块升高的温度之比是　 　 。
12．小薇在“探究水的沸腾”实验中，所用水的质量为0.5kg，初温为58，测出水沸腾时的温度为98，则当地大气压比一个标准大气压　 　(选填“高”或“低”)，本实验中水加热至沸腾至少吸热　 　J。已知c=4.2×102/(kg·)
13．饺子是中国的传统美食，很多朋友都喜欢吃。
（1）把面团擀成饺子皮，说明力可以改变物体的　 　。
（2）饺子下锅之前打开锅盖，水面上方有大量的"白气"出现，这是　 　现象（填物态变化名称）；若锅里有初温为20℃、质量为2kg 的水，则在标准大气压下把这些水烧开，水吸收的热量为　 　_J【c水=4.2×10 J/（kg·℃）】。
14．由同种物质制成质量不等的物体，其比热容　 　（选填“相同”或“不同”）。质量为2kg、初温为20℃的铜块加热后温度升高100℃，铜块吸收的热量为　 　J，这是通过　 　方式使铜块的内能增大的（已知铜的比热容为0.39×103J/（kg·℃）。
15．水沸腾过程中的温度　 　（选填“升高”、“降低”或“不变”），该过程中水　 　（选填“吸热”、“放热”或“不吸热也不放热”），若将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球（c铝＞c铁＞c铜）浸没在同一沸水中煮较长的一段时间，从沸水中吸热最多的是　 　球．
三、计算题
16．有一杯质量为1千克、温度为10℃的水，一位同学对这杯水进行了加热，使这杯水的温度升高60℃，求这杯水吸收的热量。［c水＝4.2×103焦/(千克·℃)］
17．小海在探究“冰的熔化特点”的实验中，根据实验数据绘制的温度﹣时间关系图象，已知冰的质量为500g．根据图象解答以下几个问题：
（1）物质在C点具有的内能比B点的内能　 　．
（2）求8min到12min水吸收的热量[c水=4.2×103J/（kg ℃）]．
（3）设相同时间内物质吸收的热量相同，求冰在熔化过程中吸收的热量．
（4）在如图所示中，AB段与CD段的倾斜程度不同，原因是什么.
18．某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤．（无烟煤的热值是3.4×107J/kg）求：
（1）锅炉内200kg的水吸收的热量是多少？
（2）6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
（3）此锅炉的效率是多大？
四、实验探究题
19．小华在家里经常学习做饭．根据观察，她想食用色拉油的比热容可能比水小．
（1）下列事实中，能支持她的猜想的是：（　　）
A．同样情况下，油升温比水快
B．油能使食物变得焦黄，而水却不会
C．油能漂在水面上
D．油比水蒸发得慢
（2）为了验证猜想，小华向两个同样的烧杯里分别倒入　 　相同的水和油，并测量温度，发现温度计的示数相同（如图所示），由此可知它们的初始温度为　 　℃．
（3）用相同火焰的酒精灯加热相同时间，水的温度达到25℃，油的温度达到30℃，经计算得出油的比热容是　 　J/（kg ℃）．[c水=4.2×103J/（kg ℃）]．
20．在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中：
（1）小丽和小明用同一套器材做加热水和煤油的实验，如图甲所示。在组装器材时应先调节A的高度，调节它的高度是为了　 　；
（2）组装好器材，他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油，分别加热相同的时间，比较水和煤油　 　，分析得出结论；
（3）在对实验进行反思时，他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点，因此改进方案并设计了图乙所示的装置。与原方案相比，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点（答出一个即可）　 　。
五、综合题
21．一汽车相关信息如下表所示，该汽车在一平直的路面上以60km/h的速度匀速行驶10km，若在这一过程中汽车所受阻力为汽车重力的0.1倍，（g取10N/kg，汽油热值为4.6×107J/kg）求：
汽车自身质量/kg 1150
汽车热机的效率 25%
（1）汽车行驶过程中克服阻力做了多少功？
（2）如果不考虑热机其它的能量相关，则该汽车行驶这10km需要的汽油质量为多少kg？
22．阅读下面的短文，回答问题，
太阳能热水器
太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要，它具有安全、节能、环保等优点，
如图甲所示，太阳能热水器主要由两部分构成：一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空，如图乙所示是玻璃吸热管的工作原理图，它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似，只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料；另一部分是保温储水箱，保温储水箱下部与玻璃吸热管相通.
请回答以下问题：
（1）当太阳光入射到黑色的吸热层上时，这是通过　 　的方式改变内能，将管内的水加热的.
（2）你认为　 　（填“能”或“不能”）将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上，理由是：　 　.
（3）这台太阳能热水器的水箱容积为120 L，那么水箱内装满水时，在一般的光照条件下.太阳能每天可将满箱20℃的水加热到70℃，则水吸收的热量为　 　 .[水的比热容是4.2×103 J（kg·℃）]
（4）如果热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W.如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，那么热水器上集热器的面积至少要是　 　。
参考答案
1．A
2．C
3．D
4．A
5．A
6．D
7．D
8．B
9．C
10．A
11．3︰2
12．低；8.4×104
13．（1）形状
（2）液化；6.72×105
14．相同；6.24×104；热传递
15．不变；吸热；铝
16．解：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（60℃-10℃）=2.52×105J．
答：这杯水吸收的热量为2.52×105J
17．（1）大
（2）解：冰变成水质量不变，质量m=500g=0.5kg，8min到12min水升高的温度是5℃，水吸收的热量为：QCD=c水m△t=4.2×103J/（kg ℃）×0.5kg×5℃=1.05×104J；
答：8min到12min水吸收的热量1.05×104J；
（3）解：冰在熔化过程中经历的时间是4min，水从0℃升高到5℃经历的时间也是4min，因为相同时间内物质吸收的热量相同，所以冰在熔化过程中吸收的热量为1.05×104J；
答：冰在熔化过程中吸收的热量为1.05×104J；
（4）质量相等的水和冰，吸收相同的热量，由于水的比热容大，所以水升温慢．
18．（1）解：水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg ℃）×200Kg×（100℃﹣25℃）=6.3×107J．
答：锅炉内200Kg的水吸收的热量是6.3×107J；
（2）解：6Kg无烟煤完全燃烧放出的热量：Q放=mq=6kg×3.4×107J/kg=2.04×108J．
答：6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是2.04×108J；
（3）解：锅炉的效率：η= = ≈30.9%．
答：此锅炉的效率是30.9%．
19．（1）A
（2）质量；20
（3）2.1×103
20．（1）确保使用外焰加热
（2）升高的温度
（3）该方案避免两次加热，用同一热源加热确保在相等时间内吸收的热量相等
21．（1）解：因汽车匀速行驶时受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，
所以，汽车受到的牵引力：
F=f=0.1G=0.1mg=0.1×1150kg×10N/kg=1150N，
汽车行驶过程中克服阻力做的功：
W=Fs=1150N×10×103m=1.15×107J；
答：汽车行驶过程中克服阻力做了1.15×107J的功；
（2）由η= ×100%可得，汽油完全燃烧释放的热量：
Q放= = =4.6×107J，
由Q放=mq可得，所需汽油的质量：
m′= = =1kg．
答：该汽车行驶这10km需要的汽油质量为1kg．
22．（1）热传递
（2）不能；因为双层玻璃管（集热管）中间是真空层，不利于将热量传递给管内的水
（3）2.52×107J
（4）2.5m2