第三节 比热

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名称 第三节 比热
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2010-03-28 16:08:00

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第三节 比热
范例探究
【范例l】(北京中考题)小明根据下表所提供的几种物质的比热容得出以下几个结论,其中正确的是(多选题) ( )
几种物质的比热容c[J·(kg·℃)-1]
水 4.2×103 冰 2.1×103
酒精 2.4x103 砂石 0.92×l03
煤油 2.1×103 铝 0.88x103
水银 0.14×l03 铜 0.39×l03
A.液体的比热容一定都比固体大
B.质量相等的水和煤油,吸收相等热量后,煤油的温度变化大
C.同一物质发生物态变化后,比热容不变
D.质量相等的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多
【研析】比热是物质的一种特性,它和密度、熔点、电阻率一样,只要物质不变(不包括物态变化),这种特性就不变。选项C中已发生物态变化,故比热容也要变化,就像水和冰的密度不同一样。选项A中水银是一种比较特殊的物质,如一般液体的密度比固体小,但水银这种液体的密度就比很多的固体大,一般液体和气体是热的不良导体,水银不是,一般液体的比热容比固体大,水银反而小。选项B可以用公式Q=Cm△t来解释,因为△t=Q/
Cm,质量相等的水和煤油,吸收相等热量,煤油的比热比水小,所以煤油温度变化比水大。选项D也可以用公式Q=Cm△t来解释,质量相等的铝块和铜块升高相同的温度,铝的比热比铜大,所以铝块吸收的热量多。故选B、D。
【范例2】(沈阳中考题)科学实验表明,通常情况下人体的温度要高于周围环境的温度,所以人体始终是向外散热的。人体每小时释放的热量可以将相当于自身质量的水的温度升高2℃。问:
(1)一个质量为60kg的学生每小时向外释放的热量是多少
(2)人体每秒钟向外散发的热量叫散热功率,该学生的散热功率是多少
[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【研析】本节的计算题就是有关Q放=Q吸=cm(t-t0)的计算,特别要注意的是(t-t0),它是温度的变化,切不可拿到一个温度值就代入公式。另外的计算形式是结合功率、功、燃烧值等的计算,只要弄清它们间存在的关系即可。例如,这些热量由干木柴燃烧提供,则需燃烧多少干木柴 干木柴的利用率为70%,燃烧值是1.2×107J/kg。列式:5.04×105J=m×1.2×107×70%,解得m即可。(1)Q放=Q吸=cm(t-t0)=4.2×103×60×2=5.04×105J
(2)1h=3600s,P=Q放/t=5.04×105/3600=1 40W
达标训练
1.(安徽中考题)水具有比热容大的特点,下列生活和生产中的现象与此特点无关的是 ( )
2.(眉山中考题)下图是王浩同学用相同的加热器给质量相等的甲、乙两种物质加热时,根据测量结果描绘的图象,由图可知(甲、乙两物质的比热容分别为c甲、c乙) ( )
A.c甲> c乙,其中甲是晶体
B.c甲> c乙,其中乙是晶体
C.c甲< c乙,其中甲是晶体
D.c甲< c乙,其中乙是晶体
3.(包头中考题)“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”,这句谚语反映了我国西北某些地区夏季昼夜温差大的特征,而沿海地区的昼夜温差却不怎么大,其主要的原因是砂石比水具有较小的 21世纪教育网( )
A.热量 B.密度21世纪教育网
C.比热容 D.内能21世纪教育网
4.(宁波中考题)下表是几种常见物质的比热:
物质名称 水 冰 砂石 铝 铅
比热/[J·(kg·℃)-1] 4.2×103 2.1×103 0.92×103 0.88×103 0.13×103
由上表可知 ( )
A.1kg铝的比热是0.5kg铝的2倍
B.吸收相等热量,铅块升温比铝块快
C.比热是物质的特性之一.物质状态改变时比热不变
D.沿海气温的日较差比内陆小,主要是由于水的比热比砂石大
5.(湖州中考题)在寒冬,用手摸室外的铁块和木块时感觉不同,摸铁块有明显冷的感觉,这主要是因为 ( )
A.铁是热的良导体,木块是热的不良导体
B.铁是热的不良导体,木块是热的良导体
C.铁的比热较木块的比热大得多
D.铁的比热较木块的比热小得多
6.(长春中考题)南湖是长春最大的公园湖,水面面积达92万平方米。
(1)南湖对周围气温起到很好的调节作用,这是由于水的比热容较 ;
(2)在湖面上划船时,船相对于岸是 (填“运动”或“静止”)的;
(3)漫步在湖边林荫路上,闻到阵阵花香,这表明分子在不停地做 运动,树阴是由于光的 形成的。
7.(黑龙江中考题)付老师购买了集安全、节能、经济、环保于一身的太阳能热水器,该设备可以把 能转化为 能。若该热水器里面装有100L温度为15℃的水,经过一天的阳光照射,水温升高到45℃,在这一过程中水吸收的热量是 J。[水的比热容是4.2×103J/(k9·℃)]
冲刺重高
1.(恩施中考题)下列说法错误的是 ( )
A.喷气式客机的速度约为250m/s,其含义是该客机每秒钟通过的路程是250m
B.某矿石的密度是3.2g/cm3,其含义是1cm3的这种矿石的质量是3.2g
C.酒精的比热容是2.4×103J/(kg·℃),其含义是酒精的温度每升高1℃时吸收的热量是2.4×10 3J
D.天气预报:某天大气压为0.98×l05Pa,其含义是每平方米的表面受到大气的压力是0.98×105N
2.(重庆中考题)下列说法正确的是 ( )
A.物体在发生物态变化时都要吸热
B.热量总是自发地从高温物体传给低温物体
C.物质的比热容与物体的质量有关
D.0℃的水结成0℃的冰时,其内能将要增加
3.(张家界中考题)小杨在做早餐时发现,同样情况下煮沸一锅牛奶比煮沸同样多的水要快,她对其中原因作出下列四种猜想,其中不用实验验证便可否定的是 ( )
A.牛奶的沸点比水高,且比热容比水大
B.牛奶的沸点比水低,且比热容比水小
C.水的比热容比牛奶的高
D.牛奶的沸点比水低
4.(武汉中考题)关于比热容,下列说法正确的是 ( )
A.物体吸收的热量越多,比热容越大
B.物体的温度越高,比热容越大
C.物质的比热容与它的质量、温度的变化、吸收或放出的热量的多少无关
D.由于水比干泥土的比热容大,所以内陆地区在一天之内气温的变化程度要比沿海地区小
5.(自贡中考题)有四位同学为了研究物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,做了如下的实验:在四个相同的烧杯中分别盛上水和煤油,用同样的加热器加热。下表是他们的实验记录,根据记录回答:21世纪教育网
烧杯号 液体 质量(g) 初温(℃) 末温(℃) 加热时间(min)
1 水 200 20 28 8
2 水 100 20 28 4
3 煤油 200 20 28 4
4 煤油 200 20 24 2
A.比较1,2记录,得出结论: 。
B.比较3,4记录,得出结论: 。
C.比较1,3记录,得出结论: 。
D.综合上述结论,可知物体温度升高时吸收热量的多少与 有关。
6.(资阳中考题)小明为了节能和方便家人洗澡,用废弃的金属桶在房顶上自制了一个简易太阳能、电两用热水器,并用电流表改装制作了水量监测装置,其原理如图所示(水量表由电流表改装而成),图中R为压力传感器,其电阻会随所受压力大小不同发生变化。已知压力传感器的电阻与所受压力的关系如下表所示:
压力F(N) 0 100 200 300 400 500 600 …
电阻R(Ω) 450 400 350 300 250 200 150 …
若电源电压为6V,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),取g=10N/kg,则
(1)若空水箱的质量为l0kg,电流表0.04A刻度处应标的水量为多少立方米
(2)设热水器水箱容积为60L,在一般的光照条件下,一箱20℃的水经白天太阳的加热温度可达到40℃,热水器中的水吸收的太阳能是多少 若用电加热,使这些水升高相同的温度需耗电多少度
7.(大连中考题)小明猜想“液体的密度ρ越大,其比热容c也越大”。他查到了一些液体的密度值如下表所示。由于不知道表中各种液体之间比热容的大小关系,所以需要用实验方法得到。
实验器材:
铁架台(带铁圈)、石棉网、温度计、细线、火柴、烧杯、秒表、天平和砝码(以上每一种器材数量足够、规格相同),火焰相同的酒精灯若干,密度表中所给出的各种液体足量。
物质 密度ρ(kg·m-3) 物质 密度ρ(kg·m-3)
水 1.0×103 柴油 0.8×103
煤油 0.8×103 汽油 0.71×103
植物油 0.9×103 酒精 0.8×103
实验中,小明选取的三种液体分别是煤油、植物油和水。
(1)请完成以下实验要求:21世纪教育网
a.实验原理是 。
b.实验中你准备测量哪个物理量来间接知道液体比热容的大小
c.实验中要控制的变量是液体的质量和 。
d.实验中,怎样操作才能使烧杯在单位时间内吸收的热量都相等
(2)如果测量的结果与小明的猜想相矛盾,则测出的三个物理量大小关系会有很多种,请写出其中一种: 。
(3)如果小明选取煤油、酒精和水这三种液体做实验,会存在哪些问题
8.(武汉中考题)小明看到研究焦耳定律的实验装置后,将它改装成了如图所示的一种测量未知液体比热容的装置。测量时,分别往甲乙两瓶中装入水和待测液体,闭合开关一段时间后,再分别用温度计测出这段时间内水和待测液体升高的温度△t水和△t,在不计热损失的情况下,就可以求得待测液体的比热容c=△t水C水/△t。
(1)为了使这一段时间内水和待测液体吸收的热量相等,小明设计的电路中必须满足的条件是 。
(2)为了得出待测液体的比热容表达式“c=△t水C水/△t,小明的测量方案中至少还需要的一种测量仪器是 ,目的是 。
(3)闭合开关后,要使水和待测液体的温度升高得更快,滑动变阻器的滑片应向
滑动。
9.(杭州中考题)熔丝在电路中起保护作用,当电流过大时能自动切断电路。下表是一段熔丝的数据:
长度L 横截面积S 电阻R 密度ρ 比热容c 熔点t
5cm 2mm2 0 2Ω 11×10 3kg/m3 1.3×102/(kg·℃) 327℃
请计算:
(1)当电路中电流达到20A时,该熔丝在0.5s内产生了多少热能 该熔丝温度将升高多少度 (电阻的变化和散热不计)
(2)铜的熔点为1083℃,是否能用铜丝代替熔丝起保护作用 ,请说明理由: 。
答案
第三节比热
二、达标训练
1.B 2.B 3.C 4.D 5.A 6.(1)大(2)运动(3)无规则;直线传播 7.太阳;内(或热);1.26×107
三、冲刺重高
1.C 2.B 3.A 4.C
5.A.同种物质,升高相同的温度,质量大,吸收的热量多;B.同种物质,质量相同,温度升得越高,吸收热量越多;C.不同物质,质量相同,升高相同的温度,吸收的热不同;D.物质质量、升高温度
6.(1)当J=0.04A时,R=150Ω,查表得此时传感器所受压力F=600N;水箱中水重G=500N,所以电流表在0.04A处的水量V=0.05m3(2)吸收的太阳能Q=5.04×106 J;若用电加热,耗电E=1.4kW·h
7.(1)a.c=Q/m△t;b.温度的变化量△t(或加热的时间t);c.液体吸收的热量Q(或温度变化量△t);d.调整铁架台上放烧杯的铁圈的高度,使酒精灯火焰与烧杯底部的距离相等(2) △t煤油=△t植物油=△t水 (3)①煤油和酒精的密度相等;②酒精易燃,不能用火焰加热
8.(1)R甲=R乙 (2)天平(测力计)使待测液体与水的质量相等(3)左
9.(1)Q=I2Rt=(20)2×0.2×0.5=40J,由Q=cm△t可得△t=Q/cm=40/(1.3×102×11.2×103 ×2×10—6×5×10—2)=279.7℃ (2)不能;在相同条件下,铜丝产生的热量比熔丝的少,而铜的熔点又远高于熔丝的熔点,因此铜丝不易熔化,从而起不到保险作用
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