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18.3(高频考点)比热容机器计算
一、单选题
1.用同一热源给一个物体均匀加热,得到它的熔化图象如图所示,那么该物体在固态时的比热容与液态时的比热容之比是( )
A.1∶2 B.1∶4 C.1∶1 D.2∶1
2.小伟接了一杯温水,小伟以下行为可以改变水的比热容的有( )
A.小伟喝掉了半杯水
B.小伟忘喝水,导致水变凉了
C.小伟觉得水温不够,又加了少量热水
D.小伟要做熔化实验,将水凝固成了冰
3.等质量的两种物质,吸收或放出相同的热量,则比热容较大的物质,其温度( ).
A.容易升高,容易下降 B.不易升高,不易降低
C.容易升高,不易降低 D.不易升高,容易降低
4. 湘江两岸都有许多供游人休息的石発或木椅,在夏日間光的照射下,用手摸石発和木椅, 感到石発比木椅热。对于产生这种现象的原因是
A.石头比木头的质量大 B.石头比木头的比热容小
C.石头比木头的密度大 D.石头比木头传热快
5.由比热的公式 , 判断下列哪种说法是正确的( )
A.物质的比热容跟它的质量成反比
B.物质的比热容跟它的热量成正比
C.物质的比热容跟它的温度变化成反比
D.比热是物质的特性之一,跟热量、质量、温度的变化等因素都无关
6.在两个上端开口的正方体容器内,分别装有质量和初温都相同的甲和乙两种液体,如图所示。一起放在太阳下暴晒10min,测得甲、乙两种液体上升相同的温度,已知单位面积的液体在相同时间内,吸收的热量是相同的,忽略容器吸、放热的影响,则下列说法正确的是( )
A.甲液体的比热容较大 B.乙液体的比热容较大
C.它们的比热容一样大 D.无法比较它们比热容的大小
二、填空题
7.保温桶内装有质量为50千克、温度为95℃的热水,过了一段时间后,桶内水的温度降为85℃,那么水放出的热量为 焦,水的内能 (选填“增加”、“不变”、或“减少”).〔c水=4.2×103焦/(千克 ℃)〕
8.双能源(汽油和天然气)汽车以其经济、污染小等优点备受人们的青睐,已知天然气的热值是7×107J/m3,则气缸内完全燃烧0.1m3天然气,释放出 J热量,我们能听见汽车的鸣笛声,人耳能听见的声音频率范围是 Hz.
9.将一壶质量1.5kg、初温20℃的水烧开,水需要吸收的热量为 J;实际烧开此壶水,所提供的热量远大于此值,原因是 。取c水=4.2×103J/[kg ℃]
10.完全燃烧0.35 kg干木柴放出的热量为 J,假设这些热量全部被水吸收,能使 kg水的温度升高50℃。( c水= 4.2×103J/(kg·℃),干木柴的热值是1.2×107J/kg )
11.甲乙两物体质量相等,甲物体温度升高20℃,乙物体温度升高15℃时,乙物体吸收热量是甲物体吸收热量的2倍,甲乙两物体比热容比是 ;
12.物质的物理属性包括:状态:硬度、密度、比热容、透光性、导热性、热值、导电性、磁性、弹性等。物体的性质包括:质量、体积、温度、形状、状态、电阻值等等。一杯水喝去一半(其他条件不变),则质量 、密度 、比热容 。
三、计算题
13.为了测定铅的比热容,把质量为200g的铅块加热到98℃,再投入到80g的12℃水中,充分混合后水的温度为18℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),若不计热损失,求:
(1)水吸收的热量;
(2)铅的比热容。
14.热水袋装有质量为1kg的水,当水的温度从80℃降低到30℃时,水放出多少热量?〔c水=4.2×103J / (kg·℃)〕
15.某团队在海拔3000多米高山上野营时,使用铁锅烧水,他们发现把体积为2L的水从10℃加热到85℃时,共消耗了5kg的干木柴,已知水的比热容为4.2×103J/(kg.℃),干木柴的热值为1.2×107J/kg).求:
(1)干木柴完全燃烧放出的热量.
(2)水吸收的热量.
(3)铁锅烧水的效率.
(4)他们也发现在高山上用铁锅煮马铃薯时,尽管锅里的水哗哗地沸腾了很长时间.马铃薯还是煮不软,为什么?
四、综合题
16.小刚在阅读“一些物质的比热容[J/(kg ℃)]”表格后,得出了如下结论:
水 4.2×103 铝 0.88×103
酒精 2.4×103 干泥土 0.84×103
煤油、冰 2.1×103 钢、铁 0.46×103
蓖麻油 1.8×103 铜 0.39×103
砂石 0.92×103 水银 0.14×103
(1)在太阳光照射下,干泥土比湿泥土升温 (选填“快”或“慢”);
(2)用质量相等的铜壶和铝壶烧开水,从节能角度考虑,选用 壶好(选填“铜”或“铝”);
(3)生活中,拖拉机发动机常常采用循环流动的水进行冷却,这是因为 .
五、科普阅读题
17.阅读短文回答问题.
风寒温度人们都有这样的体验:走在街上,穿着的衣服感觉冷暖刚好适宜,这时突然起了一阵大风,顿时感觉周身寒冷,这就是风寒效应.风寒效应会影响人们对冷的感觉,导致人体感觉的温度与温度计的示数有明显的差别.原来,人体的主要散热部位是皮肤,通过皮肤红外辐射、接触传导热量、冷热空气对流和汗液蒸发等方式散热.当无风时,在人体皮肤和周围空气之间,有一个比较稳定的空气层,由于空气是热的不良导体,可以起到保温作用;当刮风时,稳定的空气保温层不断被新来的冷空气所代替,并把热量带走.风速越大,人体散失的热量越快、越多,人也就感觉越寒冷.科学家提出用风寒温度描述刮风时人体皮肤感觉的温度.并通过大量实验找出了风寒温度和风速的关系,下表是在气温为 5℃时,风寒温度和风速的关系.
风速(km/h) 0 10 20 30 40
风寒温度(℃) 5 3 1 ﹣1 ﹣3
(1)风会使人感觉更寒冷的原因主要是加强了下列哪种散热方式
A.辐射 B.传导 C.对流 D.汗液蒸发
(2)一个质量为50kg的人散失热量 4.2×105J,如果人体没有产生相应的热量,则体温将下降 ℃.[人体的平均比热容取4.2×103J/(kg ℃)]
(3)利用表格给出的数据作出风寒温度﹣﹣风速图象.
(4)当气温为5℃,风速为35km/h 时,地面的水会结冰吗?
(5)根据所给数据,用T表示风寒温度,t表示气温,v表示风速,请你写出风速小于40km/h范围内三者关系的表达式:T= .
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】热量的计算
2.【答案】D
【知识点】比热容的定义及其计算公式
3.【答案】B
【知识点】比热容的定义及其计算公式
4.【答案】B
【知识点】热量的计算
5.【答案】D
【知识点】比热容的定义及其计算公式
6.【答案】B
【知识点】比热容的定义及其计算公式
7.【答案】2.1×106;减少
【知识点】热量的计算
8.【答案】7×106 ;20~20000
【知识点】热量的计算;人耳结构与听觉的形成
9.【答案】5.04×105;在实际烧开水时,壶要吸收热量,同时有热散失
【知识点】热量的计算
10.【答案】4.2×106;20
【知识点】热量的计算
11.【答案】3∶8
【知识点】热量的计算
12.【答案】减小;不变;不变
【知识点】质量及其特性;密度及其特性;比热容的定义及其计算公式
13.【答案】(1)解:水吸收的热量
水吸收的热量2.016×103J。
答:水吸收的热量为2.016×103J;
(2)解:已知不计热损失,则
由得:铅的比热容
铅的比热容是。
答:铅的比热容是。
【知识点】热量的计算
14.【答案】解:知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用放热公式Q放=cm△t求水放出的热量。Q放=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(80℃ 30℃)=2.1×105J。
答:水放出2.1×105J的热量。
【知识点】热量的计算
15.【答案】(1)干木柴完全燃烧放出的热量Q放=mq=5kg×1.2×107J/kg=6×107J
答:干木柴完全燃烧放出的热量为6×107J
(2)由ρ= 可得水的质量m=ρV=2×10﹣3m3×1.0×103kg/m3=2kg,
水吸收的热量:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×(85℃﹣10℃)=6.3×105J
答:水吸收的热量为6.3×105J
(3)η= ×100%= ×100%=1.05%
答:铁锅烧水的效率为1.05%
(4)水沸腾了很长时间马铃薯还是煮不软,这是因为海拔高度越高,气压越低,气压低,沸点降低,所以不易把马铃薯煮软.
答:因为海拔高度越高,气压越低,气压低,沸点降低,所以不易把马铃薯煮软
【知识点】热量的计算;沸点及沸点与气压的关系
16.【答案】(1)快
(2)铜
(3)水的比热容大
【知识点】热量的计算
17.【答案】(1)C
(2)2
(3)解:如图所示:
(4)不会
(5)t﹣0.2v
【知识点】热量的计算
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