第 13 章 内能
第 1 节 热量 比热容
第 2 课时 比热容的应用 热量的计算
1:水的比热容大,人们往往利用水的这一特性为生活、生产服务。下列事例中与水的这一特
性无关的是( )
A. 夏天洒水降温
B. 夜晚向稻田里放水以防冻坏秧苗
C. 汽车发动机用水循环冷却
D. 让流动的热水通过暖气管道供暖
2:小明用底面为边长 5 cm 的正方形的长方体薄玻璃杯喝水,现将玻璃杯注满 100 ℃ 的开水,
让其自然冷却至 40 ℃。已知 水=4.2×10 J/(kg ℃),估算杯中的水在冷却过程中放出的热量最
接近于( )
A. 6.3×10 J B. 8.4×10 J C. 1.0×10 J D. 1.2×10 J
3:有甲、乙两种物质,质量之比是 2:1,升高相同的温度吸收的热量之比是 3:1,那么,甲、
乙两种物质的比热容之比是( )
A. 2:1 B. 1:2 C. 3:2 D. 2:3
4:在标准大气压下,若持续加热质量为 2 kg、初温为 55 ℃的一壶水,在吸收了 4.2×10 J 的
热量后,它的温度是[ 水=4.2×10 J/(kg ℃)] ( )
A. 80 ℃ B. 100 ℃ C. 105 ℃ D. 130 ℃
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第 13 章 内能
5:“母亲节”的早上,卓玛同学为了妈妈能喝到温度适宜的牛杂汤,将装汤的碗放在盛有 2 kg 冷
水的盆中降温。用水降温主要是利用了水的________( “比热容”或“密度”)较大的特性;过
了一会儿,当水温升高了 1 ℃ 时,水吸收的热量为__________J。[ 水=4.2×10 J/(kg ℃)]
6:用两个相同的电加热器分别给质量都为 1 kg 的水和某种液体加热,每隔 1 min 记录一次温
度,数据如表所示,已知水的比热容为 水=4.2×10 J/(kg ℃)。求:
加热时间/min 0 1 2
水的温度/℃ 20 26 32
液体的温度/℃ 20 32 44
(1)加热 1 min,水吸收的热量 水。
(2)该液体的比热容 液。
7:在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,关于如图所示的“陆风”下列说法正
确的是( )
A. 陆地的比热容大于海水的比热容
B. 海洋上方的空气温度升高,密度变大
C. “陆风”发生在白天,且陆地温度高于海水温度时
D. “陆风”发生在夜晚,且海水温度高于陆地温度时
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第 13 章 内能
8:吃早饭的时候,妈妈用 60 ℃ 的热水给小明加热初始温度为 20 ℃ 的盒装牛奶,牛奶和水
的温度随时间的变化图像如图乙所示(不计热损失),已知牛奶的质量为 250 g,水的比热容为
4.2×10 J/(kg ℃),牛奶的比热容为 2.5×10 J/(kg ℃)。则下列说法错误的是( )
A. 牛奶温度升高后,其比热容不变
B. 前 3 min,牛奶吸收的热量等于水放出的热量
C. 前 3 min,牛奶吸收的热量为 1.25×10 J
D. 将牛奶加热至 40 ℃ 至少需要 60 ℃的热水 0.1 kg
9:如图所示,从甲到丁是冰放在标准大气压的恒温环境下,熔化过程中先后经历的过程。图
中标出了杯内物质的温度和质量,水到达 20 ℃ 后不再从环境吸热。从图甲到乙,烧杯中完全
是冰,杯中物体吸收的热量是 Q ;从图乙到丙,物体吸收的热量是 Q ;从图丙到丁,物体吸
收的热量是 Q 。已知比热容 水 > 冰,则 ( )
A. Q Q >Q
10:我国北方楼房中的暖气采用水作为介质,小明家的暖气管道中每天会有 1 t 的水流过,若
流进房间暖气管道的水温度是 60 ℃,流出的水温度是 50 ℃,则这些水每天可以给房间供热
__________J。若流进、流出小亮家暖气管道的水温度与小明家完全相同,但小亮家的水供热
量为小明家的 1.5 倍,则小亮家里的暖气管道中每天会有____t 的水流过。[ 水=4.2×10
J/(kg ℃)]
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第 13 章 内能
11:用完全相同的酒精灯,完全相同的加热方式给质量都是 0.2 kg 的水和沙子进行加热,它
们温度随加热时间的变化图像如图 a、b所示,水的比热容为 4.2×10 J/(kg ℃)。
(1)求加热 2 min 水吸收的热量。
(2)求沙子的比热容。
12:物体由于运动而具有的能量叫作动能,若物体的质量为 m,物体的运动速度为 v,则物体
1
的动能大小可表示为 = 2k ,如图所示,现有一小物块质量 m =5 kg以 6 m/s 的速度在平2
台上做匀速直线运动,则小物块的动能大小为____J。现有一质量 m =20 kg 的小车停在水平面,
车顶与左侧平台等高,小物块滑上小车顶后最终静止,小车始终保持静止,假如此过程中机械
能全部转化为内能,且全部被小物块吸收,则小物块的温度能上升_________℃。[ 小物块的
比热容为 2×10 J/(kg ℃)]
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第 1 节 热量 比热容
第 2 课时 比热容的应用 热量的计算
1:水的比热容大,人们往往利用水的这一特性为生活、生产服务。下列事例中与水的这一特
性无关的是( )
A. 夏天洒水降温
B. 夜晚向稻田里放水以防冻坏秧苗
C. 汽车发动机用水循环冷却
D. 让流动的热水通过暖气管道供暖
答案:A
解析:夏天洒水降温利用的是水蒸发吸热,与比热容无关;其他选项均利用水比热容大的特
性,降低相同温度时放出更多热量。
2:小明用底面为边长 5 cm 的正方形的长方体薄玻璃杯喝水,现将玻璃杯注满 100 ℃ 的开水,
让其自然冷却至 40 ℃。已知 水=4.2×10 J/(kg ℃),估算杯中的水在冷却过程中放出的热量最
接近于( )
A. 6.3×10 J B. 8.4×10 J C. 1.0×10 J D. 1.2×10 J
答案:A
解析:杯子高约 10 cm,水的体积 V=5cm×5cm×10cm=250cm ,质量 m=0.25kg,放出热量 Q
放=4.2×10 ×0.25×(100-40)=6.3×10 J。
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第 13 章 内能
3:有甲、乙两种物质,质量之比是 2:1,升高相同的温度吸收的热量之比是 3:1,那么,甲、
乙两种物质的比热容之比是( )
A. 2:1 B. 1:2 C. 3:2 D. 2:3
答案:C
解析:由题意可知, 甲: 乙 = 2: 1, 甲: 乙 = 3: 1 ,Δ 甲: Δ 乙 = 1: 1,由 吸 = Δ 可知,
甲
Δ Δ 3 1 1
甲、乙两种物质的比热容之比 甲 = 甲 甲 =
甲 × 乙 × 乙 = × × = 3: 2 。
乙 乙 乙 甲 Δ 甲 1 2 1
乙Δ 乙
4:在标准大气压下,若持续加热质量为 2 kg、初温为 55 ℃的一壶水,在吸收了 4.2×10 J 的
热量后,它的温度是[ 水=4.2×10 J/(kg ℃)] ( )
A. 80 ℃ B. 100 ℃ C. 105 ℃ D. 130 ℃
答案:B
5
解析: 4.2×10 J由 吸 = Δ 得,水升高的温度Δ =
吸 = = 50 ℃ ,
水 4.2×10
3 J/(kg ℃)×2 kg
0 + Δ = 55 ℃+ 50 ℃ = 105 ℃, 由于标准大气压下水的沸点为100 ℃ ,且水沸腾后吸热并
保持温度不变,即水的温度最高可升高到100 ℃ ,故 B正确。
5:“母亲节”的早上,卓玛同学为了妈妈能喝到温度适宜的牛杂汤,将装汤的碗放在盛有 2 kg 冷
水的盆中降温。用水降温主要是利用了水的________( “比热容”或“密度”)较大的特性;过
了一会儿,当水温升高了 1 ℃ 时,水吸收的热量为__________J。[ 水=4.2×10 J/(kg ℃)]
答案:比热容;8.4×10
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第 13 章 内能
6:用两个相同的电加热器分别给质量都为 1 kg 的水和某种液体加热,每隔 1 min 记录一次温
度,数据如表所示,已知水的比热容为 水=4.2×10 J/(kg ℃)。求:
加热时间/min 0 1 2
水的温度/℃ 20 26 32
液体的温度/℃ 20 32 44
(1)加热 1 min,水吸收的热量 水。
答案:2.52×10 J
解析:加热1 min,水吸收的热量 水 = 水 水( 30) = 4.2 × 10 J/(kg ℃) × 1 kg × (26 ℃
20 ℃) = 2.52 × 104 J 。
(2)该液体的比热容 液。
答案:2.1×10 J/(kg ℃)
解析:加热1 min,液体吸收的热量 液 = 水 = 2.52 × 104 J ,由Q吸 = cm(t t0) 可得,液体的
Q 2.52×104 J
比热容c 液液 = = = 2.1 × 10
3 J/(kg ℃) 。
m液(t液 t液 0) 1 kg×(32 ℃ 20 ℃)
7:在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,关于如图所示的“陆风”下列说法正
确的是( )
A. 陆地的比热容大于海水的比热容
B. 海洋上方的空气温度升高,密度变大
C. “陆风”发生在白天,且陆地温度高于海水温度时
D. “陆风”发生在夜晚,且海水温度高于陆地温度时
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第 13 章 内能
答案:D
解析:水的比热容大于陆地,夜晚海水降温慢、温度高,空气上升,风从陆地吹向海洋(陆
风)。
8:吃早饭的时候,妈妈用 60 ℃ 的热水给小明加热初始温度为 20 ℃ 的盒装牛奶,牛奶和水
的温度随时间的变化图像如图乙所示(不计热损失),已知牛奶的质量为 250 g,水的比热容为
4.2×10 J/(kg ℃),牛奶的比热容为 2.5×10 J/(kg ℃)。则下列说法错误的是( )
A. 牛奶温度升高后,其比热容不变
B. 前 3 min,牛奶吸收的热量等于水放出的热量
C. 前 3 min,牛奶吸收的热量为 1.25×10 J
D. 将牛奶加热至 40 ℃ 至少需要 60 ℃的热水 0.1 kg
答案:D
解析:比热容是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,与物质的温度、质量和吸收的热
量无关,所以牛奶温度升高后,比热容不变,A正确;不计热损失,牛奶吸收的热量等于水放出的
热量,则前3 min ,牛奶吸收的热量等于水放出的热量,B正确;由图乙可知,前3 min 牛奶
升高的温度 Δ 1 = 40 ℃ 20 ℃ = 20 ℃,则牛奶吸收的热量 吸 = 牛奶 牛奶Δ 1 = 2.5 × 10
3 J/
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第 13 章 内能
(kg ℃) × 250 × 10 3 kg × 20 ℃ = 1.25 × 104 J ,C 正确;由图乙可知,水降低的温度Δ 2 = 60 ℃
40 ℃ = 20 ℃ ,水放出的热量 放 = 吸 = 1.25 × 10
4 J 放 ,由 放 = Δ 可知,水的质量 水 = = 水Δ 2
1.25×104 J
4.2×103
≈ 0.15 kg ,D错误。
J/(kg ℃)×20 ℃
9:如图所示,从甲到丁是冰放在标准大气压的恒温环境下,熔化过程中先后经历的过程。图
中标出了杯内物质的温度和质量,水到达 20 ℃ 后不再从环境吸热。从图甲到乙,烧杯中完全
是冰,杯中物体吸收的热量是 Q ;从图乙到丙,物体吸收的热量是 Q ;从图丙到丁,物体吸
收的热量是 Q 。已知比热容 水 > 冰,则 ( )
A. Q Q >Q
答案:C
解析:Q 为冰升温吸热,Q 为水升温吸热( 水 > 冰,Q 吸热,故 Q 10:我国北方楼房中的暖气采用水作为介质,小明家的暖气管道中每天会有 1 t 的水流过,若
流进房间暖气管道的水温度是 60 ℃,流出的水温度是 50 ℃,则这些水每天可以给房间供热
__________J。若流进、流出小亮家暖气管道的水温度与小明家完全相同,但小亮家的水供热
量为小明家的 1.5倍,则小亮家里的暖气管道中每天会有____t 的水流过。[ 水=4.2×10
J/(kg ℃)]
答案:4.2×10 ;1.5
解析:小明家暖气管道中的水每天供热 = 水 Δ = 4.2 × 103 J/(kg ℃) × 1 × 103 kg × (60 ℃
50 ℃) = 4.2 × 107 J ;若流进、流出小亮家暖气管道的水温度与小明家完全相同,但小亮家的水供热量
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第 13 章 内能
1.5
为小明家的 1.5倍,则小亮家里的暖气管道中每天流经的水的质量为 ′ = = 1.5 = 1.5 t 。
水Δ
11:用完全相同的酒精灯,完全相同的加热方式给质量都是 0.2 kg 的水和沙子进行加热,它
们温度随加热时间的变化图像如图 a、b所示,水的比热容为 4.2×10 J/(kg ℃)。
(1)求加热 2 min 水吸收的热量。
答案:2.52×10 J
解析:水升温Δ 3水 = 50 ℃ 20 ℃ = 30 ℃, 水吸 = 水 水Δ 水 = 4.2 × 10 J/(kg ℃) ×
0.2 kg × 30 ℃ = 2.52 × 104 J 。
(2)求沙子的比热容。
答案:0.9×10 J/(kg ℃)
解析:因为两酒精灯完全相同、加热方式也相同,所以相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量,
则在2 min 内,沙子吸收的热量 4沙吸 = 水吸 = 2.52 × 10 J,由图 a可知,加热2 min 沙子的温度
从20 ℃上升到160 ℃ ,则沙子升高的温度Δ 沙 = 160 ℃ 20 ℃ = 140 ℃, 沙 = 0.2 kg ,由
2.52×104 J
吸 = Δ 可知,沙子的比热容 =
沙吸
沙 = = 0.9 × 10
3 J /(kg ℃) 。
沙Δ 沙 0.2 kg×140 ℃
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第 13 章 内能
12:物体由于运动而具有的能量叫作动能,若物体的质量为 m,物体的运动速度为 v,则物体
1
的动能大小可表示为 2k = ,如图所示,现有一小物块质量 m =5 kg以 6 m/s 的速度在平2
台上做匀速直线运动,则小物块的动能大小为____J。现有一质量 m =20 kg 的小车停在水平面,
车顶与左侧平台等高,小物块滑上小车顶后最终静止,小车始终保持静止,假如此过程中机械
能全部转化为内能,且全部被小物块吸收,则小物块的温度能上升_________℃。[ 小物块的
比热容为 2×10 J/(kg ℃)]
答案:90;9×10
解析: 1小物块做匀速直线运动时的动能大小 = 2 1k 1 = × 5 kg × (6 m/s)
2 = 90 J ;
2 2
如果全部被小物块吸收,小物块升高的温度
k 90 JΔ = = = = 9 × 10 33 ℃ ,即小物块的温度能上升9 × 10
3 ℃。
物 物 物 1 2×10 J/(kg ℃)×5 kg
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