4.4 物质的比热
一 、选择题
1.炎热的盛夏,人站在水中时感觉凉爽,而当人站在沙土上时却感到烫脚,这主要是因为水和沙具有
不同的( )
A.热量 B.质量 C.比热 D.密度
2.一根均匀的铁棒,质量是 m,密度为 ρ , 比热容是 c,去掉 1/2,则剩余部分的质量、密度、比热容
分别为( )
A.m、 ρ 、c B.1/2m、1/2ρ、1/2c
C.1/2m、 ρ 、2c D.1/2m、 ρ 、c
3.关于比热容,下列说法正确的是( )
A.比热容是物质的特性之一,它的物理意义是反映物质吸热或放热本领的大小
B.只要温度升高相同, 比热容小的物体一定比比热容大的物体吸收的热量少
C.温度高的物体比温度低的物体的比热容大
D.比热容跟物体的质量有关,质量大的物体的比热容大
4.现有甲、乙、丙三种初温度相同的液体, 其中甲.乙为质量相等的不同液体, 乙.丙为质量不等的同 种液体.若对这三种液体分别加热,则可根据它们吸收的热量和升高的温度, 在温度一热量图象上分别 画出对应的三点甲、乙、丙, 如图所示, 由此图象得出下列结论: ①丙的比热比甲的比热大.②丙的比
热比甲的比热小.③丙的质量比甲的质量大.④丙的质量比甲的质量小.这些结论中正确的是( )
A.只有①正确 B.只有②正确
C.只有①.④正确 D.只有②.③正确
5.质量和初温相等的甲、乙两种不同液体,分别用两个完全相同的加热器加热,加热过程中,温度随
时间变化的图线如图所示。根据图象可知( )
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A.加热过程中,乙液体的温度升高的快
B.温度升高时,甲液体分子运动变快,乙液体分子运动变慢
C.甲液体的比热容比乙的大
D.升高相同的温度时, 乙液体吸收的热量多
6.质量都是 1kg、初温都是 23℃的水分别倒入两个完全相同的杯中, 用大小、形状和厚度相同的白纸 和黑纸包起来, 将两个杯子放在太阳光下,30min 后,白纸杯内水温 30℃, 黑纸杯内水温 34℃。根据
这个实验, 下列说法正确的是( )
A.30min 后, 白纸杯内水的热量大于黑纸杯内水的热量
B.30min 后, 白纸杯内水的内能大于黑纸杯内水的内能
C.经过 30min,白纸杯内水吸收的内能小于黑纸杯内水吸收的内能
D.经过 30min,白纸杯内水吸收的热量小于黑纸杯内水吸收的热量
7.质量相等的 A.B 两种液体分别用两个完全相同的酒精灯同时加热。在加热过程中,温度随时间变化
的图像如图所示,由图中可以看出( )
A.液体 A 和 B 的初始温度不同
B.液体 B 的比热容比液体 A 的大
C.液体 A 的温度比液体 B 的升高得慢
D.液体 A 和 B 的比热容相同
8.小明对三烊湿地公园内的气温和水温进行了观测, 并将测得的数据绘制成如图所示曲线。据图可判
断( )
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A.实线代表水温, 虛线代表气温,因为水的比热较大
B.实线代表水温, 成线代表气温,因为水的比热较小
C.实线代表气温, 虚线代表水温,因为水的比热较大
D.实线代表气盘, 虚线代表水温,因为水的比热较小
9.水的比热容较大,这种特性使它在生产和生活中有着十分广泛的应用。下列应用中不属于利用这种 特性的是( )
A.早春寒潮来临前,晚上向秧田里灌水
B.夏天在地上洒水降温
C.汽车发动机用水作为冷却剂
D.冬天让热水流过散热器来取暖
10.小明同学阅读了课本“ 图 4-35 比较几种物质的比热大小 ”得出了四个结论, 其中正确的是( )
A.液体的比热容都比固体大
B.同种物质发生物态变化后,比热容不变
C.沿海地区昼夜温差比内陆地区小
D.质量相等的钢铁和砂石,升高相同的温度, 钢铁比砂石吸收热量多
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二 、填空题
11.一定质量的某种物质,温度升高得越多, 吸收的热量越 ;温度下降得越多, 放出的热量
越
12.炎热的夏天赤脚走在水泥地上,感觉水泥地很烫脚,而进入游泳池又觉得池水很凉。这主要是因为
水泥地的比热容 水的比热容;同样的太阳照射下,水升温比水泥地升温 (选填:
“快 ”、“慢 ”或“一样快”)。
13.在探究“ 比较不同物质吸热的情况 ”的实验中
⑴实验中应量取质量相等的甲、乙两种液体, 分别倒入相同的烧杯中;
⑵用相同的电加热器加热。当它们加热时间相同时,通过比较 来判断吸热能力的强弱; ⑶通过实验,记录数据如表格所示。从开始加热到分别达到 42℃,甲、乙液体吸收热量的关系为 Q 甲
Q 乙。
加热时间/min 0 1 2 3 4
甲的温度/℃ 30 34 38 42 46
乙的温度/℃ 10 18 26 34 42
⑷分析实验数据可知 物质的吸热能力强。
三 、实验题
14.如图所示是“探究不同物质吸热能力”的实验,将质量相等的煤油和水分别装在两个相同的烧杯中, 并测出煤油和水的初温, 然后用两个相同的酒精灯加热, 每隔 2 分钟记录一次温度。实验记录如下表
所示。
加热时间/分钟 0 2 4 6 8
温度/℃ 煤油 20 25 29 34 38
水 20 22 24 26 28
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(1)实验中选用相同的酒精灯加热, 可以认为相同时间内水和煤油 相同。
(2)由记录表可知,对于质量相等的煤油和水:吸收相等热量,升温较快的是 ;若使两者
升高相同的温度,则 吸收的热量较多。由此得出物质的吸热能力与物质的种类有关。
四 、解答题
15.小明随父亲前往酒厂考察白酒酿制过程。知道白酒是发酵后粮食里的酒精从蒸锅中蒸煮出来的, 蒸 煮装置如图。蒸锅实际是一个汽化池,将其封闭后与输气管相通,然后将“气酒"引入冷凝池后再注入 储酒罐。罐内的白酒度数很高, 一般不宜直接饮用,需要与适量水混合勾兑。白酒的“度数 ”是指在
20℃的 100 毫升酒中所含酒精的亳升数。( ρ 水=1.0×103 千克/米 3 、 ρ 酒精=0.8×103 千克/米 3)
(1)将冷凝池内的输汽管设计成弯弯曲曲的目的
是 。
(2)在冷凝池中用水作冷却剂, 主要是利用了水的哪一种物理性质?
(3)该酒厂生产的瓶装白酒标有“500mL,45 度"的字样,则这种白酒的密度是多少?(不考虑勾兑时
体积的变化)
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4.4 物质的比热答案解析
一 、选择题
1.C
【解析】比热容是表示物质吸放热本领的物理量。
炎热的盛夏,人站在水中时感觉凉爽,而当人站在沙土上时却感到烫脚, 即它们吸收相同的热量时, 水的温度升高的少, 而沙土的温度升高的多, 因此水的吸热本领大于沙土的吸热本领, 也就是水和沙
具有不同的比热容, 故 C 正确, 而 A.B、D 错误。
故选 C。
2.D
【解析】质量与物体所含物质的多少有关;密度和比热容是物体的一种特性,与质量无关。
一根均匀的铁棒,去掉 1/2,所含物质减少 1/2,即剩余部分的质量变为 1/2m,密度和比热容是物质的
特性, 与质量无关, 都不变。
故答案为: D。
3.A
【解析】为了表示物质的吸热能力引入了比热容; 比热容是物质的一种特性,与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。
A.比热容是物质的一种特性,它的物理意义是反映物质吸热或放热本领的大小, A 选项正确;
B、吸收的热量与物质的比热容、质量和温度变化有关,由于质量不确定,吸收的热量无法确定, B 选
项错误;
C、比热容是物质的一种特性,与温度的高低无关, C 选项错误;
D、比热容是物质的一种特性,与质量的大小无关, D 选项错误。
故答案为: A.
4.D
【解析】根据吸热公式 Q=cm△结合已知条件, 利用图像提供的温度信息分析它们比热容之间的大小关 系,和质量的大小关系。如图, 甲、乙是质量相等的不同液体,在吸热相同的情况下, 乙末温高,根 据公式 Q=cm△t 可知,乙的比热容比甲小;因为乙、丙是同种液体,那么它的比热容相同, 所以丙的
比热容比甲的比热容小, 故①错误, ②正确;
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根据图像可知, 当吸收相同的热量时,丙的末温低, 根据公式 Q=cm△t 可知, 如果丙和乙的质量相等,
那么丙比乙的质量大;又因为甲、乙是质量相等的液体, 所以丙比甲的质量大,故③正确, ④错误。
综上所述, ②③正确。
故选 D。
5.
解:
A.由图象知, 加热过程中,乙液体的温度升高的慢,故 A 错误;
B.温度升高时,甲、乙液体分子运动都变快, 故 B 错误;
C、由图象知,在质量相同、吸热相同的情况下, 甲的温度升高得快,它的比热容小,所以甲液体的比
热容比乙的小, 故 C 错误;
D、由图象知, 升高相同的温度时,乙的加热时间长,乙液体吸收的热量多, 故 D 正确。
故选: D。
6.
解:
A.热量是一个过程量, 不能说白纸杯、黑纸杯内水的热量的大小关系, 故 A 错误;
B、30min 后, 水的质量不变,状态不变, 温度越高,内能越大,所以白纸杯内水的内能小于黑纸杯内
水的内能, 故 B 错误;
CD、经过 30min,白纸杯内水温 30℃,黑纸杯内水温 34℃,黑纸杯内水的温度升高的多,根据 Q=cm
Δt 可知, 白纸杯内水吸收的热量小于黑纸杯内水吸收的热量,故 C 错误, D 正确。
故选: D。
7.B
【解析】根据图像提取信息,利用公式 Q=cm△t 分析判断。
A.根据图像可知, 液体 A 和 B 的初始温度都是 20℃,故 A 错误;
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BD.根据图像可知, 质量相同的 A 和 B 加热相同的时间时, 即吸收相同的热量时, A 的温度大于 B 的温
度。根据 Q=cm△t 可知, 液体 A 的比热容小于 B 的比热容,故 B 正确, D 错误;
C.根据图像可知,液体 A 的温度比液体 B 的温暖的升高的快, 故 C 错误。
故选 B。
8.C
【解析】比热容是热力学中常用的一个物理量,表示物质提高温度所需热量的能力,而不是吸收或者
散热能力。它指单位质量的某种物质升高(或下降)单位温度所吸收(或放出)的热量。
水的比热是 4.2××103 焦/(千克×℃),表示质量是 1 千克的水,温度升高(或降低)1℃, 吸收(或放出)
的热量是 4.2×103 焦。
空气的比热容为 1.0×103J/(kg.℃)。
湿地公园的水和空气在同样吸放热条件下,因为水的比热容大,温度变化小,所以温度变化较小的虚
线是水温的图线,故选项 C 符合题意。
故选 C。
9.B
【解析】比热容是表示物质吸放热本领大小的物理量,据此分析各个选项中包含的物理原理即可。
A.早春寒潮来临前, 晚上向秧田里灌水, 由于水的比热容较大,因此降温时可以放出大量的热, 从而
保证秧苗不被冻伤, 故 A 不合题意;
B.夏天在地上洒水降温,水在蒸发时吸热,从而起到降温的作用, 与比热容大小无关, 故 B 符合
题意;
C.汽车发动机用水作为冷却剂, 由于水的比热容大, 因此会带走更多的热量, 起到良好的降温作用,
故 C 不合题意;
D.冬天让热水流过散热器来取暖,由于水的比热容大,因此会放出大量的热,从而起到良好的取暖效
果, 故 D 不合题意。
故选 B。
10.C
【解析】比热容是热力学中常用的一个物理量,表示物质提高温度所需热量的能力,而不是吸收或者
散热能力。它指单位质量的某种物质升高(或下降)单位温度所吸收(或放出)的热量。
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A.水银是液体,但其比热容在图中最小; 故 A 错误;
B、水和冰的比热容不同,说明物质发生物态变化后比热容会发生变化; 故 B 错误;
C、砂石的比热容比水的比热容小,温度变化小,所以沿海地区的昼夜温差比内陆地区小;故 C 正确; D、钢铁的比热容比砂石的比热容小, 所以质量相等时,升高相同的温度, 钢铁吸收的热量比砂石少;
故 D 错误;
故答案为: C。
二 、填空题
11.多;多
【解析】主要考查学生对比热容等考点的理解。
大量的实验表明:质量相等的不同物质, 吸收相等的热量后, 它们升高的温度是不同的。由此可以推
得:质量相等的不同物质,升高相同的温度, 它们吸收的热量是不相等的。
12.小于; 慢
【解析】根据公式Q = cm Δ t可知, 当物质的质量和吸收热量相同时,比热容越大升高的温度越低,
据此进行解答。
根据公式Q = cm Δ t可知, 质量相同的水泥地和水吸收相同的热量, 因为水泥地的比热容小, 所以温
度升高的多,很烫脚;而水的比热容大, 因此水升温要慢。
故答案为: 小于;慢
13.升高的温度;<;甲
(2)用相同的电加热器加热。当它们加热时间相同时,通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱; (3)根据表格可知,甲升高到 42℃用了 3min,而乙升高到 42℃用了 4min,因此吸收的热量 Q 甲(4)根据表格可知,加热 2min 时,甲升高了: 38℃-30℃=8℃, 乙升高了:26℃-10℃=16℃,即△t
甲<△t 乙 。根据 Q=cm△t 可知, c 甲>c 乙 ,即甲的吸热本领大。
三 、实验题
14.(1)吸收的热量
(2)煤油;水
【解析】(1)该实验中把吸收热量的多少转换成加热时间的长短, 相同的热源在相等的时间内提供的 热量相同;(2)用相同的热源对液体加热,液体在相等时间内吸收的热量相等,质量相同的液体升高
相同的温度,吸收的热量越多, 液体吸热能力越强。
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(1)实验中选用相同的酒精灯加热,可以认为相同时间内水和煤油吸收的热量相等,可以用加热时间 反应液体吸收热量的多少;(2)由记录表可知, 对于质量相等的煤油和水:吸收相等热量,煤油在 0-2 分钟内,温度升高 5℃, 水在 0-2 分钟内,温度升高 2℃, 由此可以看出,升温较快的是煤油;若使两 者升高相同的温度,水如果升高 4℃, 需要 4 分钟, 而煤油仅需 2 分钟,说明水需要加热的时间长,也 就是升高相同的温度,则水吸收的热量较多。由此得出物质的吸热能力与物质的种类有关。故答案为:
(1)吸收热量;(2)煤油;水。
四 、解答题
15.(1)增大“气酒 ”的液化面积, 有利于“气酒”的液化
(2)比热大
(3)解: 由题可知:45 度指每 100mL 酒中所含酒精的毫升数为 45mL
则 500mL 酒中所含酒精的体积: V 酒精=5×45mL=225mL=225cm3
M 酒精=ρ 酒精V 酒精=0.8g/cm3 ×225cm3 =180g
500mL 酒中所含水的体积:V 水=500mL-225mL=275mL=275cm3
M 水=ρ 水 V 水=1g/cm3 ×275cm3 =275g
ρ 白酒=m 白酒 /V 白酒 =(180+275)g/500cm3 =0.91g/cm3
【解析】(1)物质由气态变成液态时向外放热,气体经过的路径越长, 放热时间越长, 则液化效果越
好。
(2)水是自然界比热容最大的物质,根据 Q=cm△t 可知,质量相同, 升高相同的温度时, 水的比热
容最大,则水吸收的热量最多。
(3)首先根据白酒度数的定义确定 100mL 白酒中酒精的体积,据此计算 500mL 白酒中酒精的体积,
再利用密度公式 m 酒精=ρ 酒精 V 酒精 计算出酒精的质量。接下来用白酒的体积减去酒精的体积计算出水的
体积, 再根据密度公式 m 水=ρ 水 V 水计算出水的质量, 并将水和酒精的质量相加得到白酒的总质量, 最
后根据密度公式p白酒 = 白 (白)酒 (酒)计算即可。
(1)将冷凝池内的输汽管设计成弯弯曲曲的目的是:增大“气酒”的液化面积, 有利于“气酒”的液
化。
(2)在冷凝池中用水作冷却剂, 主要是利用了水的比热大。
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