第2课时 比热容的应用和计算
知识点1 比热容特性在生活中的应用
1如图所示,用冷水冷却汽车发动机,主要是利用了 ( )
A.水的温度较低
B.水的凝固点较低
C.水的比热容较大
D.水的比热容较小
2春季,在培育秧苗时,有经验的农民往往会在傍晚往秧田里灌水以防倒春寒冻伤秧苗,这是利用水的 比较大的性质。
3
(2024·赣州期中)秋冬季节,糖炒板栗很受人们欢迎。如图所示,在炒板栗时常要在锅中放入一些砂石,因为砂石的比热容 ,升温快,与板栗充分接触,并通过 的方式使板栗内能增大。
知识点2 利用公式进行简单的热量计算
4砂石的比热容为0.92×103J/(kg· ℃),质量为3 kg的砂石,温度升高3 ℃所吸收的热量为 。当质量为30 kg的砂石放出8.28×104J的热量后,其温度将降低 ℃。
5质量为2 kg的某种物质温度从20 ℃升高到70 ℃时,吸收的热量是9.2×104 J,该物质的比热容是 J/(kg· ℃)。
6
(2024·宿州期中)在探究水沸腾的实验时,某同学把3 kg的水从60 ℃开始加热至沸腾,温度随时间变化的图像如图,水从70 ℃加热至90 ℃需要吸收的热量是 J。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
【练易错】
易错点 求水的末温时不考虑水的沸点
7在探究水的沸腾实验中,用酒精灯对水进行加热,酒精完全燃烧放出5.04×104J的热量;若这些热量全部被150 g、25 ℃的水吸收,则水升高的温度是 ℃。[c水=4.2×103J/(kg· ℃),环境为1个标准大气压]
8用两个相同的电热水器给质量同为4 kg的物体甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),下列判断正确的是 ( )
A.甲物体的比热容比水的大
B.都加热10 min,甲物体与水吸收的热量之比为1∶2
C.甲物体10 min吸收的热量为1.08×106 J
D.甲物体的比热容为2.1×103 J/(kg·℃)
9(2024·常州期中)甲、乙两物体的质量之比是3∶2,吸收热量之比是4∶1,如果它们升高的温度相同,则比热容之比是 ( )
A.6∶1 B.2∶3
C.8∶3 D.3∶2
10(2024·佛山期中)“走在夏天的海边,清风吹着我的脸”,歌词中反映海边较凉爽,是因为水比泥土的 大。白天同样受热,水升温更 ,使得风 (选填“从海洋吹向陆地”或“从陆地吹向海洋”)。
11为研究物质的吸热性能,小川同学分别对质量都为500 g、初温都为20 ℃的水和煤油加热,当水温升高到70 ℃时,水吸收的热量是 J;若煤油吸收的热量和水吸收的热量相同,则煤油的温度升高到 ℃。(不考虑热损失,已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),c煤油=2.1×103 J/(kg·℃),煤油的沸点是150 ℃)
12(2023·惠州期中)小明在燃气灶上煲汤,将质量为2 kg、初始温度为20 ℃的汤,升高了80 ℃,汤吸收了 J的热量,这是通过 的方式来改变汤的内能。我们通常把烧红的铁丝放入水中冷却,这是利用了水的 较大的性质。[汤的比热容为4×103 J/(kg·℃)]
13
(2023·运城期中)现在家庭冬天房间取暖,往往采用“水地暖”,原理是在地面下埋置如图所示的管道,通入热水循环流动,加热地板从而给整个房间供热,请你利用所学物理知识解释“水地暖”为什么要以水为传输能量媒介。
14由于天气寒冷,吃早饭时妈妈要用60 ℃热水给轩轩加热250 g瓶装牛奶,要使这瓶牛奶的温度由10 ℃最终升高到50 ℃,不计热量损失,求:
[已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),牛奶的比热容为2.1×103J/(kg·℃)]
(1)牛奶需要吸收多少热量
(2)妈妈至少要用60 ℃的热水多少千克
15新考法(2024·东莞期中)如图甲所示,把一个高温小球放入一小盒低温的沙子中(小球和沙子的质量相等),两者的温度变化如图乙所示(不计热量的损失),在0～10 min的时间内小球的内能 (填变化趋势),通过乙图可得小球的比热容 (选填“大于”“小于”或“等于”)沙子的比热容,在此过程中小球的比热容 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 第2课时 比热容的应用和计算
知识点1 比热容特性在生活中的应用
1如图所示,用冷水冷却汽车发动机,主要是利用了 (C)
A.水的温度较低
B.水的凝固点较低
C.水的比热容较大
D.水的比热容较小
2春季,在培育秧苗时,有经验的农民往往会在傍晚往秧田里灌水以防倒春寒冻伤秧苗,这是利用水的 比热容 比较大的性质。
3
(2024·赣州期中)秋冬季节,糖炒板栗很受人们欢迎。如图所示,在炒板栗时常要在锅中放入一些砂石,因为砂石的比热容 小 ,升温快,与板栗充分接触,并通过 热传递 的方式使板栗内能增大。
知识点2 利用公式进行简单的热量计算
4砂石的比热容为0.92×103J/(kg· ℃),质量为3 kg的砂石,温度升高3 ℃所吸收的热量为 8 280 J 。当质量为30 kg的砂石放出8.28×104J的热量后,其温度将降低 3 ℃。
5质量为2 kg的某种物质温度从20 ℃升高到70 ℃时,吸收的热量是9.2×104 J,该物质的比热容是 920 J/(kg· ℃)。
6
(2024·宿州期中)在探究水沸腾的实验时,某同学把3 kg的水从60 ℃开始加热至沸腾,温度随时间变化的图像如图,水从70 ℃加热至90 ℃需要吸收的热量是 2.52×105 J。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
【练易错】
易错点 求水的末温时不考虑水的沸点
7在探究水的沸腾实验中,用酒精灯对水进行加热,酒精完全燃烧放出5.04×104J的热量;若这些热量全部被150 g、25 ℃的水吸收,则水升高的温度是 75 ℃。[c水=4.2×103J/(kg· ℃),环境为1个标准大气压]
8用两个相同的电热水器给质量同为4 kg的物体甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),下列判断正确的是 (D)
A.甲物体的比热容比水的大
B.都加热10 min,甲物体与水吸收的热量之比为1∶2
C.甲物体10 min吸收的热量为1.08×106 J
D.甲物体的比热容为2.1×103 J/(kg·℃)
9(2024·常州期中)甲、乙两物体的质量之比是3∶2,吸收热量之比是4∶1,如果它们升高的温度相同,则比热容之比是 (C)
A.6∶1 B.2∶3
C.8∶3 D.3∶2
10(2024·佛山期中)“走在夏天的海边,清风吹着我的脸”,歌词中反映海边较凉爽,是因为水比泥土的 比热容 大。白天同样受热,水升温更 慢 ,使得风 从海洋吹向陆地 (选填“从海洋吹向陆地”或“从陆地吹向海洋”)。
11为研究物质的吸热性能,小川同学分别对质量都为500 g、初温都为20 ℃的水和煤油加热,当水温升高到70 ℃时,水吸收的热量是 1.05×105 J;若煤油吸收的热量和水吸收的热量相同,则煤油的温度升高到 120 ℃。(不考虑热损失,已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),c煤油=2.1×103 J/(kg·℃),煤油的沸点是150 ℃)
12(2023·惠州期中)小明在燃气灶上煲汤,将质量为2 kg、初始温度为20 ℃的汤,升高了80 ℃,汤吸收了 6.4×105 J的热量,这是通过 热传递 的方式来改变汤的内能。我们通常把烧红的铁丝放入水中冷却,这是利用了水的 比热容 较大的性质。[汤的比热容为4×103 J/(kg·℃)]
13
(2023·运城期中)现在家庭冬天房间取暖,往往采用“水地暖”,原理是在地面下埋置如图所示的管道,通入热水循环流动,加热地板从而给整个房间供热,请你利用所学物理知识解释“水地暖”为什么要以水为传输能量媒介。
答:水的比热容大,与相同质量的其他物质相比,降低相同的温度时,由Q放=cmΔt可知,水释放的热量较多,取暖效果好,所以“水地暖”要以水为媒介。
14由于天气寒冷,吃早饭时妈妈要用60 ℃热水给轩轩加热250 g瓶装牛奶,要使这瓶牛奶的温度由10 ℃最终升高到50 ℃,不计热量损失,求:
[已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),牛奶的比热容为2.1×103J/(kg·℃)]
(1)牛奶需要吸收多少热量
(2)妈妈至少要用60 ℃的热水多少千克
解:(1)牛奶吸收的热量:Q吸=c1m1(t-t01)=2.1×103J/(kg·℃)×0.25 kg×(50 ℃-10 ℃)=2.1×104 J
(2)水放出的热量Q放=Q吸=2.1×104J
由Q放=c水m水(t02-t)得
需要热水的质量:
m水===0.5 kg
15新考法(2024·东莞期中)如图甲所示,把一个高温小球放入一小盒低温的沙子中(小球和沙子的质量相等),两者的温度变化如图乙所示(不计热量的损失),在0～10 min的时间内小球的内能 先减小后不变 (填变化趋势),通过乙图可得小球的比热容 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)沙子的比热容,在此过程中小球的比热容 不变 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 第二节 科学探究:物质的比热容
第1课时 探究物质的比热容
知识点1 比热容的理解
1物理学中用比热容描述物体的吸放热特性。关于比热容,下列说法正确的是 ( )
A.比热容跟物体吸收或放出的热量无关
B.物体的质量越大,它的比热容越大
C.比热容跟物体的质量、吸收或放出的热量均有关
D.同一种物质在固态时的比热容一定比液态时的小
2(2024·连云港期中)表中是一些物质的比热容,根据表中数据所做判断正确的是 ( )
一些物质的比热容[J/(kg·℃)]
水 4.2×103 铝 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103
砂石 0.92×103 铜 0.39×103
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.200 g水的比热容是100 g水的比热容的两倍
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化比较大
D.不同的物质比热容不可能相同
3水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),表示的物理意义是 。
一瓶矿泉水喝去一半后,剩余水的比热容 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
4已知c铝>c铁>c铜,将质量相等的铝、铁、铜三种金属吸收相同的热量后, 的温度升高最多。若它们降低相同的温度, 放出的热量最多。
知识点2 物质的吸热规律
5
(2024·信阳联考)用相同的电加热器加热相同质量的水和煤油的过程中,水和煤油的温度随时间变化的图像如图所示,关于这一过程,下列说法正确的是 ( )
A.第8 min时煤油的温度高于水的温度,所以煤油的比热容大
B.20 min后水的温度不变的过程中水将不再吸收热量
C.煤油的温度升高得较快,说明煤油的比热容比水的比热容小
D.0～8 min时间内煤油吸收的热量比水吸收的热量多
6如图1所示装置,用铁夹将温度传感器、两个试管固定在铁架台上,两试管装有质量相同的不同种液体甲、乙,传感器通过数据采集线与计算机相连接,在计算机上得到的实验图像如图2所示,下列说法正确的是 ( )
A.甲的比热容大
B.同时加热相同时间,甲吸收热量多
C.甲、乙升高相同的温度,甲吸收热量多
D.乙吸热升温比甲慢
7(2024·广州期末)如图a所示,小健往甲、乙两个杯子中倒入等质量的热水,同时开始计时,测得水温随时间变化的图像如图b所示。可推测 ( )
A.乙杯中的热水先降至60 ℃
B.甲杯中的水在0～10 min放出的热量比乙杯的多
C.两杯水的质量及初温相同,降温速度不同是因为两杯水的比热容不同
D.由上述实验可得结论:两杯热水降温快慢不同唯一的原因是两个杯子的材料不同第二节 科学探究:物质的比热容
第1课时 探究物质的比热容
知识点1 比热容的理解
1物理学中用比热容描述物体的吸放热特性。关于比热容,下列说法正确的是 (A)
A.比热容跟物体吸收或放出的热量无关
B.物体的质量越大,它的比热容越大
C.比热容跟物体的质量、吸收或放出的热量均有关
D.同一种物质在固态时的比热容一定比液态时的小
2(2024·连云港期中)表中是一些物质的比热容,根据表中数据所做判断正确的是 (C)
一些物质的比热容[J/(kg·℃)]
水 4.2×103 铝 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103
砂石 0.92×103 铜 0.39×103
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.200 g水的比热容是100 g水的比热容的两倍
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化比较大
D.不同的物质比热容不可能相同
3水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),表示的物理意义是 1 kg的水温度升高(或降低)1 ℃,所吸收(或放出)的热量是4.2×103 J 。
一瓶矿泉水喝去一半后,剩余水的比热容 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
4已知c铝>c铁>c铜,将质量相等的铝、铁、铜三种金属吸收相同的热量后, 铜 的温度升高最多。若它们降低相同的温度, 铝 放出的热量最多。
知识点2 物质的吸热规律
5
(2024·信阳联考)用相同的电加热器加热相同质量的水和煤油的过程中,水和煤油的温度随时间变化的图像如图所示,关于这一过程,下列说法正确的是 (C)
A.第8 min时煤油的温度高于水的温度,所以煤油的比热容大
B.20 min后水的温度不变的过程中水将不再吸收热量
C.煤油的温度升高得较快,说明煤油的比热容比水的比热容小
D.0～8 min时间内煤油吸收的热量比水吸收的热量多
6如图1所示装置,用铁夹将温度传感器、两个试管固定在铁架台上,两试管装有质量相同的不同种液体甲、乙,传感器通过数据采集线与计算机相连接,在计算机上得到的实验图像如图2所示,下列说法正确的是 (D)
A.甲的比热容大
B.同时加热相同时间,甲吸收热量多
C.甲、乙升高相同的温度,甲吸收热量多
D.乙吸热升温比甲慢
7(2024·广州期末)如图a所示,小健往甲、乙两个杯子中倒入等质量的热水,同时开始计时,测得水温随时间变化的图像如图b所示。可推测 (B)
A.乙杯中的热水先降至60 ℃
B.甲杯中的水在0～10 min放出的热量比乙杯的多
C.两杯水的质量及初温相同,降温速度不同是因为两杯水的比热容不同
D.由上述实验可得结论:两杯热水降温快慢不同唯一的原因是两个杯子的材料不同
