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第十九章 热和能
第四节 比热容
第1课时 比热容及其探究
知识清单
一、探究物质的吸热能力
相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量是___________的.
二、比热容
1.定义:某种物质吸收(或放出)的__________与其___________及____________乘积之比,叫作这种物质的比热容.
2.符号:比热容用符号__________表示.
3.单位:比热容的单位是___________,符号是___________.
4.意义:比热容是物质的一种___________,不同物质的比热容一般___________.
5.水的比热容
(1)水的比热容:
(2)其物理意义是____________________________________________________________.
提示
比热容是物质的一种特性,我们从以下几个方面理解:(1)比热容的大小只取决于物质本身及状态.(2)对于同一种物质,比热容的大小与物质的状态有关.(3)不同物质的比热容一般不同,利用物质的这种特性可以鉴别物质.(4)比热容的大小反映了物质温度改变的难易程度.物质的比热容越大,其温度越不容易改变.
基础演练
考点一 探究物质的吸热能力
1.如图,在探究“不同物质的吸热能力”时,同学们使用的器材有:相同规格的电加热器、烧杯、温度计、初温和质量都相同的水和食用油.关于实验,下列说法正确的是( )
A.食用油吸热升温快,说明食用油吸热能力强
B.物体吸热多少是由它的物质种类决定的
C.加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强
D.将食用油和水加热到相同的温度时,它们吸收的热量相同
2.在“探究不同物质的吸热能力”实验中,取质量和初始温度都相同的甲、乙两种液体,分别装入相同烧杯中,用相同的加热器加热,如图1、2所示.
(1)图3所示为某时刻甲液体的温度,其示数为_________℃.
(2)分析图 4 可知,吸收相同热量,________液体升温更高;_________液体更适合作汽车发动机的冷却液.
(3)若甲、乙液体从图丁所示的初始温度都升高到 吸收热量之比为2 : 1,则甲、乙液体的比热容之比为___________.
考点二 比热容
3.下列实例中,不是利用水的比热容大的特性的是( )
A.夏天,在地上洒水会感到凉快 B.给秧田里灌满水为秧苗保暖
C.海边昼夜温差变化比沙漠中小 D.生物体内水的比例高,有助于调节自身的温度
4.下表列出的是2023年3月某一天济南和青岛两地的气温情况,以下根据气温变化情况作出的判断和判断依据正确的是( )
城市甲 晴3~16℃
城市乙 晴5~11℃
A.城市甲是青岛,依据是水的比热容较大 B.城市乙是济南,依据是沙石的比热容较大
C.城市甲是济南,依据是沙石的比热容较大 D.城市乙是青岛,依据是水的比热容较大
5. 如图是我国古代工匠发明的省油灯,灯壁内有中空夹层,夹层内贮水.灯点燃后,由于水的___________较大,可通过吸热来减慢灯油的_____________(填物态变化名称),从而达到省油的效果.
能力提升
6.在滨海地区,白天和夜晚的风向往往是( )
A.白天从海面吹来,夜晚从陆地吹向海面 B.夜晚从海面吹来,白天从陆地吹向海面
C.不论白天、夜晚,风均从海面吹来 D.不论白天、夜晚,风均从陆地吹向海面
7.小明根据图中提供的信息得出以下四个结论,其中正确的是( )
A.铁块和铝块升高相同温度,一定吸收相同热量
B.质量相等的水和沙子,吸收相同热量,水比沙子升温多
C.冬天楼房中的“暖气”用水作介质,是因为水的比热容大
D.质量相等的沙子和铁,降低相同温度,沙子放出的热量小于铁放出的热量
8.用两套如图所示的相同装置探究不同物质吸热升温的现象,将相等质量的沙子和水分别装入铝桶中,用温度计测出它们的初始__________,点燃酒精灯加热,用玻璃棒___________沙子和水,观察到沙子升温比水快,由此,可以推得:质量相等的沙子和水,升高相同的温度,____________吸收的热量多.
9.为了比较A、B两种液体的吸热能力,小明同学设计了以下实验步骤:
a.在两个同样的烧杯中分别装入等体积的A、B 两种液体;
b.用温度计分别测量 A、B 两种液体的初温,温度计示数相同;
c.用两个相同的酒精灯同时给两个烧杯加热,且加热时间相同;
d,用温度计分别测出 A、B两种液体的末温.
请回答下列问题.
(1)在上述实验步骤中,存在错误的步骤是________(填步骤序号),该步骤中错误的操作应该改为________________________________________,然后继续实验.
(2)步骤 c 中“加热时间相同”是为了使 A、B两种液体_____________________.
(3)如图所示是A、B 两种液体的温度随时间变化的图象,则两种液体的比热容关系是CA
_________CB(选填“>”“<”或“=”).
10.某同学用如图甲所示的实验装置,比较不同物质的比热容和探究水沸腾时温度变化的特点.将分别盛有相同质量的水和食用油的两支试管固定在铁架台上,温度传感器的探头与水和食用油接触良好,将温度传感器与计算机相连,计算机上显示的实验图线如图乙所示.
(1)由图乙可知: 水沸腾时吸热,温度_________(选填“升高”“不变”或“降低”).
(2)加热 2 min水吸收的热量________(选填“大于”“等于”或“小于”)食用油吸收的热量.
(3)食用油的比热容为___________
(4)在探究电流产生的热量跟什么因素有关的实验中,选用_________(选填“水”或“食用油”),理由是______________________________________;油炸比水煮能更快地使物体变熟,是因为__________的沸点高,温度越高,分子运动越剧烈.
素养培育
11.有两个温度和质量都相同的金属球,先把甲放入盛热水的杯中,热平衡后,水温降低了△t,把甲球取出,再将乙球放入杯中,热平衡后水温又降低了△t,则甲球的比热容和乙球的比热容大小关系是( )
A.甲球的比热容大于乙球的比热容 B.甲球的比热容小于乙球的比热容
C.甲球的比热容等于乙球的比热容 D.以上三种情况都有可能
12.家用小型风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风,如图甲所示.海边,仅在海陆风因素的影响下,图乙、图丙所示的情形通常分别发生在( )
A.白天、夜晚 B.夜晚、白天 C.白天、白天 D.夜晚、夜晚
参考答案
知识清单
一、不同
二、1.热量 质量 温度变化量 2. c 3.焦每千克摄氏度
4.特性 不同 (2)质量为 1 kg的水,温度每升高(或降低) 吸收(或放出)的热量为
基础演练
1. C
2.(1)39 (2)乙 甲 (3)2:1
3. A
4. D
5.比热容 汽化
能力提升
6. A 7. C
8.温度 搅拌 水
9.(1)a 在两个同样的烧杯中分别装入等质量的A、B两种液体 (2)吸热相同
(3)<
10.(1)不变 (2)等于 (4)食用油 食用油的比热容小,在相同条件下温度变化明显 食用油
素养培育
11. B [解析]先后将甲、乙两球放入同一杯水中,水降低的温度相同,水放出的热量相同,根据题意可知,球吸收的热量等于水放出的热量,即 所以甲、乙两球吸收的热量相同,而乙球比甲球少升高了△t,由上述分析可知,质量相同的甲、乙两球,吸收相同的热量,甲球升高的温度比乙球升高的温度多,由 可知,甲球的比热容比乙球的比热容小,故选 B.
12. A [解析]水的比热容比泥土、沙石的大,白天太阳照射时,水面温度上升得慢,陆地温度上升得快,热空气上升,冷空气补充,风从海面吹向陆地,形成海风,所以白天风力发电机的旋翼朝向大海,如图乙所示;晚上,气温下降,水面温度较陆地温度下降得慢,温度高一些,热空气上升,风从陆地吹向海面,形成陆风,所以夜晚风力发电机的旋翼朝向陆地,如图丙所示.故选 A.
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