13.3 比热容同步练 （含答案）2024-2025学年物理人教版九年级全一册

13.3 比热容（2）
　通过比热容知识的学习,我们知道了沿海城市与内陆城市昼夜温差差异大的原因,这是自然形成的,实际上人们的生活周围也有许多利用该原理的人工建设,你能简单列举几个吗
【基础堂清】
1.　(1)物体温度升高,　　　　热量,其计算公式为　　　　;
(2)物体温度降低,　　　　热量,其计算公式为　　　　。
2.“汽车不但要吃油,也要喝水”。用水冷却汽车发动机是因为水的　　　　大。若水箱中有5 kg的水,水的初温是60 ℃,过一会儿水温显示为70 ℃,则水吸收的热量为　　　　J。[水的比热容是4.2×103 J/(kg· ℃)]
3.小明同学购买了一个暖水袋,根据使用说明,他将质量为500 g、温度为75 ℃的水装入暖水袋,使用一段时间后,水的温度降低到35 ℃。这段时间水放出了　　　　J热量。暖水袋里装热水取暖,是利用了水的　　　　(选填“比热容”或“密度”)大的性质,这是通过　　　　(选填“做功”或“热传递”)的方式改变了水的内能。[c水=4.2×103 J/(kg· ℃)]
4.　如图所示,父亲节的晚上,小明精心准备了艾草,为忙碌了一天的爸爸泡脚,缓解疲劳。下列相关说法中,正确的是 （ ）
A.煮艾草时艾草味道更浓,是因为分子热运动更剧烈
B.泡脚水的温度越高,所含的热量越多
C.泡脚是通过做功的方式改变了脚的内能
D.泡脚过程中水的温度降低,比热容变小了
【素养日清】
5.　将质量相等、初温相同的水和煤油分别倒入两个完全一样的试管中,然后将这两个试管同时放入温度较高的热水中,如图所示,经过足够长的时间以后,试管中的水和煤油从热水中吸收的热量分别为Q1、Q2。升高的温度分别为Δt1、Δt2,则(已知c水大于c煤油) （ ）
A.Q1>Q2,Δt1=Δt2
B.Q1=Q2,Δt1=Δt2
C.Q1=Q2,Δt1<Δt2
D.Q1>Q2,Δt1<Δt2
6.(双选)质量均为0.5 kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,它们的温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容c水=4.2×103 J/(kg· ℃),c水>c液。下列说法中正确的是 (AD)
A.甲物质是水
B.0~12 min乙温度降低了20 ℃
C.0~12 min甲放出了8.4×104 J 的热量
D.乙物质的比热容为2.1×103 J/(kg· ℃)
7.　淬火是金属热处理工艺之一,是指把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却,以提高金属的硬度和强度。现将一质量为1.5 kg的金属块加热到420 ℃,然后放在室温为20 ℃的空气中自然冷却,问:[已知该金属的比热容为0.49×103 J/(kg·℃),水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)金属块在冷却到室温的过程中放出多少热量
(2)若这些热量全部被35 ℃、1 kg的水吸收,在一标准大气压下水温升高多少摄氏度
8.质量为2 kg的金属块,被加热到200 ℃后放入1 kg、20 ℃的冷水中,不计热量损失,热平衡后,水和金属块的温度均为50 ℃,c水=4.2×103 J/(kg·℃)求:
(1)在此过程中水吸收的热量。
(2)金属块放出的热量。
(3)金属块的比热容。
【参考答案】
1.(1)吸收　Q吸=cm(t-t0)
(2)放出　Q放=cm(t0-t)
2.比热容　2.1×105
解析:汽车发动机需要散热,水的比热容较大,与相同质量的其他物质相比,升高相同的温度时可以吸收更多热量,所以用水来作冷却剂;根据题意可知,水吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg· ℃)×5 kg×10 ℃=2.1×105 J。
3.8.4×104　比热容　热传递
4.A
5.A　解析:已知煤油和水的质量相等、初温相同,分别倒入两个完全一样的试管中,且c水>c煤油,经过足够长的时间以后,试管中的煤油和水的末温相同,升高的温度相同,即Δt1=Δt2;由Q吸=cmΔt可得,水从热水中吸收的热量更多,即Q1>Q2,故A正确。
6.AD　解析:时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图示可以看出,乙液体的温度降低得快,甲液体温度降低得慢,所以,甲液体的比热容大,甲是水,故A正确;由图可知:乙液体的初温是60 ℃,放热12分钟后乙液体的末温是20 ℃,乙温度降低了40 ℃,故B错误;读图可得,甲在12 min内由60 ℃降低到40 ℃,所以甲放出的热量Q放=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×20 ℃=4.2×104 J,故C错误;由图知,0~12 min水放出的热量Q放=c水m水(t水-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×m水×(60 ℃-40 ℃),0~12 min乙液体放出的热量Q放=c乙m乙(60 ℃-20 ℃),由题知,水和乙液体的质量相同,即m水=m乙,相同时间内液体放出的热量相等,即4.2×103 J/(kg· ℃)×m水×(60 ℃-40 ℃)=c乙m乙(60 ℃-20 ℃),解得c乙=2.1×103 J/(kg· ℃),故D正确。
7.解:(1)金属块放出的热量:
Q放=c金m金(t0金-t金)=0.49×103 J/(kg·℃)×1.5 kg×(420 ℃-20 ℃)=2.94×105 J
(2)由题知,水吸收的热量Q吸=Q放=2.94×105 J,
由Q吸=cmΔt得,水升高的温度:
Δt水===70 ℃
水的末温:
t水=Δt水+t0=70 ℃+35 ℃=105 ℃
在标准大气压下,水的沸点为100 ℃,水沸腾后吸热,温度保持100 ℃不变,水的末温为100 ℃,水升高的温度为100 ℃-35 ℃=65 ℃。
8.解:(1)水吸收的热量:
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(50 ℃-20 ℃)=1.26×105 J
(2)不计热量损失,热平衡后,金属块放出的热量:
Q放=Q吸=1.26×105 J
(3)由Q放=cmΔt可得金属块的比热容:
c金===0.42×103 J/(kg·℃)