第五章 热和能
■考点一 分子热运动
1.分子动理论:物质是由________组成的;分子在永不停息地做________,分子之间存在着相互作用的________和________。
2.扩散:不同物质互相________时,彼此________的现象叫做扩散,不同物质之间________发生扩散现象。扩散现象表现分子不停地做________,分子间存在________。
3.热运动:分子运动快慢与________有关,温度越高,分子热运动越________。所有分子的这种无规则运动叫做________运动。
■考点二 内能
4.内能:物体内部所有分子做无规则运动的________和________的总和叫做物体的内能,一切物体在任何情况下都具有________能,同一物体,内能与________有关,温度升高,分子运动越剧烈,内能越越大,此外,内能还与物体________、________、结构、状态有关。
5.热传递:内能从________物体转移到________物体或者从物体的________部分转移到________部分的现象,叫做热传递,发生热传递的条件是物体之间或物体各部分之间存在________,热传递达到平衡时________相同。
6.热量:在热传递的过程中,传递________的多少叫热量,物体吸收热量,内能________,放出热量,内能________。
7.改变内能的途径是:________和________,它们在改变物体内能上是________的,做功改变内能实质上是能的________,热传递改变内能实质是能量的________。
8.温度、热量和内能的关系
(1)温度是一个________量,常用“是”、“物体的”等词描述。物体的温度升高,内能增大,但不一定是吸了热。
(2)热量一个________量,不能离开热传递,常用“吸收”、“放出”等词修饰,不能用“有”、“含有”、“物体的”等词修饰。物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高。如晶体熔化、液体沸腾的过程。
(3)内能是一个________量,常用“物体的”、“物体有”等词修饰。物体内能增加,不一定是吸收了热量。
■考点三 比热容
9.比热容:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的________与它的________和升高的________乘积之比,叫做这种物质的比热容,其单位是________。比热容反映了物质吸热能力和放热能力。
10.比热容的特性:比热容是物质的特性之一,不同物质的比热容一般________,比热容与物质的________和________有关,与物质的质量、温度和吸(放)热的多少无关。
11.热量计算:物体温度升高吸收热量Q吸=________,物体温度降低时放出热量Q放=________。
12.水的比热容大的应用
(1)制冷剂:如汽车的发动机用________来冷却。
(2)散热剂:如在寒冷的北方让水经过散热器放出较多的________。
(3)调节气温:如沿海地区“冬暖夏凉”。
5.注意:①物体吸收或放出热量的多少由物质的________、物体________和物体________的乘积决定,跟物体温度________等无关。
②公式中,升高t ℃、升高了t ℃、降低t ℃或降低了t ℃对应的是温度的改变量,而升高到t ℃或降低到t ℃对应的是物体的末温度。
③并非所有的跟水有关的应用都应用了水比热容大的这一特性。
■易错提示.
1.分子之间的引力和斥力是同时存在的。分子距离增大引力和斥力都增大,分子距离减小引力和斥力都减小.
2.温度、热量、内能和关系.
3. 物体吸收或放出热量的多少由物质的比热容、物体质量和物体温度变化量的乘积决定,跟物体温度高低等无关。
4. 并非所有的跟水有关的应用都应用了水比热容大的这一特性。
5. 比热容与物质的种类和状态有关,与物质的质量、温度和吸(放)热的多少无关。
■考点1:分子热运动
◇典例1:清明小长假,小明一家去大丰荷兰花海游玩,一到景区,花香扑鼻,这是因为( )
A.分子是运动的 B.分子间存在引力
C.分子间存在斥力 D.物质是由分子组成的
【考查角度】分子间的作用力;分子的运动.
【解析】花香扑鼻是因为分子在不断运动,花香的分子运动到空气中,进入人们的鼻孔,使人闻到了香味,说明了分子在不停地做无规则运动,故A正确。故选:A。
【答案】A
◇典例2:观察下列四组图片,能说明分子间有引力的图是( )
A. 1cm3水中有3.035×1022个水分子 B.肥皂膜实验
C.酒精与水混合 D.墨水滴入水中
【考查角度】分子间的作用力.
【解析】A、1cm3水中有3035个水分子,说明物质是由分子构成,且分子很小;B、肥皂膜实验说明分子间存在相互的作用力;C、酒精与水混合后的总体积小于酒精和水的体积之和,说明分子间有间隙;D、墨水滴入水中说明扩散现象。故选:B。
【答案】B
◆变式训练
1.1下列现象中不能表明分子不停地做无规则的运动的是( )
A.樟脑丸放到衣柜中,过一段时间变小了 B.看电影时可以看到空中飞舞的尘粒
C.打开酒精盖就闻到一股酒精味 D.杯子中放糖块后,水会变甜
1.2美国一家工厂要制造一种特殊用途的钢铝双层罐,即在钢罐内表面上要压接一层厚为0.25mm的铝片,焊接专家、锻压专家都束手无策,后来人们想到了办法:先把薄薄的铝片做成钢罐内模形状放入钢罐内,然后向罐内注满水并插入冷却管,封闭罐口启动制冷设备使水结冰。最终的结果是铝片被巨大的压力压在钢罐的内壁上,并与钢罐内壁牢牢地粘在一起。这个巨大压力是由于水结冰时密度________(变大、变小、不变)导致体积________(变大、变小、不变)而产生的,铝片与钢罐内壁最终会牢牢地粘在一起是因为分子间存在________。
■考点2:内能
◇典例1:下列几种情况属于通过热传递改变物体内能的是( )
A.冬天人们常通过搓手来取暖 B.冬天,人们用热水袋取暖
C.人从滑梯上滑下来时,臀部发热 D.钢锯锯木材,钢锯温度升高
【考查角度】热传递改变物体内能.
【解析】A、冬天人们搓手时,克服摩擦做功,使手的内能增加,温度升高;是通过做功的方式改变物体内能的,故不符合题意;B、冬天,人们用热水袋取暖,使人的内能增加,温度升高,是通过热传递改变物体内能的,故符合题意;C、从滑梯上滑下时克服摩擦做功,使内能增加,所以臀部感到烫,是通过做功方式改变物体内能,故不符合题意;D、锯木头时锯条发烫,摩擦生热,属于做功改变物体内能,故不符合题意。故选:B。
【答案】B
◇典例2:关于热量、温度、内能之间的关系,下列说法中正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高 B.物体温度升高,一定吸收热量
C.物体温度不变,一定没有吸热 D.物体温度降低,内能一定减少
【考查角度】温度、热量与内能的关系.
【解析】A、晶体在熔化的过程中吸热但温度不变,故A说法错误;B、物体温度升高,也可能是因为吸热,也可能是对物体做功引起的,故B说法错误;C、物体温度不变,不一定没有吸热,如晶体在熔化的过程中吸热但温度不变,故C说法错误;D、物体温度降低,内能一定减少,故D说法正确。故选:D
【答案】D
◆变式训练
2.1 一个物体的内能增加了,表明( )
A.该物体一定做了功
B.物体的机械能增加了
C.该物体一定吸收了热量
D.可能是外界对物体做了功,也可能是物体吸收了热量
2.2关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.物体的内能增加,一定吸收热量 B.温度相同的物体,内能一定相等
C.物体的温度升高,内能一定变大 D.晶体熔化时温度不变,内能不变
■考点3:比热容
◇典例1:如图所示,用两个相同的电加热器分别给质量相等的水和煤油加热(不考虑热损失),在时间相同的情况下,水比煤油温度升高的少,也可以说,要使质量相等的水和煤油升高相同的温度,________吸收的热量比________吸收的热量多。为了了解其它物质是否也有这样的性质,可换用其它物质来做这样的实验,通过实验人们得到了类似的结果,物质的这种特性我们用物理量________来描述。
【考查角度】比热容的概念及其计算
【解析】(1)用相同的加热器加热物体,物体吸收热量的多少可以利用加热时间的长短来比较;质量相等的水和煤油,在加热时间相等,即吸收相同热量的前提下,煤油升高的温度多。也就是说要使两者升高相同的温度,对水加热的时间要长,即水吸收的热量要多;(2)这是为了研究物体的吸热本领与物质的种类是否有关而做的实验,在物理学中,为了表示不同物质的吸热本领不同,而引入了比热容这个物理量。
【答案】水;煤油;比热容。
◇典例2:小明家里购买了经济安全、节能环保的太阳能热水器,若该热水器里面装有温度为10℃的水20kg,经过阳光照射后,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/(kg?℃)]
【考查角度】热量的计算
【解析】Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×20kg×(45℃-10℃)=2.94×106J。
【答案】2.94×106。
◆变式训练
3.1根据表1和表2提供的资料,判断下列说法错误的是( )表1:几种晶体的熔点(在标准大气压下)
晶体
熔点(℃)
固态酒精
-117
固态水银
-39
冰
0
表2:几种物质的比热容
物质
比热容[J/(kg?℃)]
水
4.2×103
冰
2.1×103
沙石
0.92×103
A.通过表2可分析得出沿海地区的昼夜温差小,内陆地区昼夜的温差较大
B.南极的冬季气温一般都在-40℃以下,测量南极气温应选择酒精温度计
C.质量相同的水和冰吸收相同的热量,它们升高的温度不相同
D.通过表2可分析得出1kg的水温度升高1℃所放出的热量为4.2×103J
3.2 1m3甲烷完全燃烧能产生4.2×107?J热量,这些热量可以使________kg的水从20℃加热到100℃.[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
1.荷叶上两滴水珠接触时,能自动结合成一滴较大的水珠,在如图所示的各种现象中,和其原理相同的是( )
A.滴在热水中的墨水使热水很快变色
B.两个表面光滑的铅块压紧后撤去压力也不易分开
C.铅板和金板长时间压紧在一起,铅和金会相互渗透
D.在浓硫酸铜溶液的上面,缓慢加些水,过一段时间后,两种液体混合均匀了
2.如图实验是将装有密度比空气大的二氧化氮的集气瓶放在下面,当抽去玻璃隔板,两瓶中的气体逐渐混合均匀,该现象说明( )
A.分子之间存在斥力 B.温度越高,分子运动越快
C.分子在不停地做无规则运动 D.只有气体可以发生扩散现象
3.关于物体的内能,以下说法中正确的是( )
A.物体的温度只要不变,内能就一定不会变
B.同一物体温度越低,内能越大
C.温度相同的同种物质,内能可能会不同
D.温度相同的同种物质,分子个数越多,物体内能越小
4.关于图中的热现象,下列说法正确的是( )
A.沙尘暴尘土飞扬,说明分子做无规则运动
B.寒冷的冬天,堆积的雪人逐渐变小是凝华现象
C.冰山的温度很低,它的内能为零
D.发射火箭时,燃料燃烧将化学能转化为内能后再转化成火箭的机械能
5.下列关于温度、热量和内能的说法中,正确的是( )
A.物体温度升高时,它的内能不一定增加
B.物体温度升高时,它的内能一定增加
C.物体吸收了热量,温度一定升高
D.物体温度越高,含有的热量越多
6.关于热现象,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体含有的热量多
B.物体的内能增加,不一定从外界吸收热量
C.物体的内能等于物体动能与势能之和
D.冰水混合物吸热时,温度不变,内能不变
7.甲、乙两个质量相同的金属块,吸收相同的热量后相互接触,热量从甲传递到乙,则下列说法成立的是( )
A.甲的比热大,初温低 B.甲的比热小,初温高
C.甲乙的比热相同,乙的初温高 D.甲乙初温相同,甲的比热大
8.在下列常见的生活事例中,用做功的方式来改变物体内能的是( )
A.冬天写作业时手冷,用嘴向手上呵呵气
B.给自行车打气时,气筒壁会发热
C.喝很热的茶时,先向水面上吹吹气
D.阳光下,太阳能热水器中的水温升高
9.下列各图所列举的事例中,属于热传递改变物体内能的是( )
A.对试管加热,管内水温升高 B.冬天搓手,手会变暖
C.反复弯折后铁丝的温度升高 D.迅速压下活塞,筒内气温升高
10.下列是一些物质的比热容。( )
一些物质的比热容[单位:J/(kg?℃)]
水
4.2×103
冰
2.1×103
酒精
2.4×103
蓖麻油
1.8×103
甘油
2.4×103
沙石
0.92×103
煤油
2.1×103
铝
0.88×103
根据表中的数据,下列判断正确的是( )
A.100g水的比热容是50g水的比热容的两倍
B.因为水的比热容较大,沿海地区的昼夜温差比沙漠地区大
C.物质的比热容与物质的状态无关
D.质量相等的酒精和煤油吸收相同的热量,煤油的温度升高较大
11.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害。这主要是因为水的( )
A.比热容较大 B.凝固点较低 C.沸点较高 D.质量较小
12.某工人在野外施工,需要将质量为4.2kg,初温为10℃的铝合金工件升高一定的温度,除了保温瓶中尚存的温度为90℃的1.2kg热水外,无其它热源。工人将热水分成5等份,将铝合金工件依次放入这5份热水中(每次热传递完全),放入第四份热水前,铝合金工件的温度为多少?已知铝合金的比热容为0.88×103J/(kg?℃),不计工件与热水向周围环境传递热量( )
A.47.7℃ B.51.2℃ C.59.5℃ D.66.0℃
13.质量相等的煤油和水(比热容C煤油<C水),吸收相同热量后( )
A.煤油升高的温度多 B.水升高的温度多
C.升高的温度一样多 D.以上情况均可能
14.为了比较甲、乙两种液体的比热容,小红进行了如下的实验:
(1)在两个相同的烧杯中分别装入甲、乙两种液体,先用天平称出甲液体的质量,当天平平衡时,天平右盘中的砝码数和游码的位置如图所示,每个烧杯的质量为100g,则甲液体的质量为________g;然后同样称出相等质量的乙液体。
(2)用温度计分别测出甲、乙两种液体的初温为19℃。
(3)用两个相同的酒精灯分别给甲、乙两种液体加热,当它们升高相同的温度时,甲所用的时间为t1,乙所用的时间为t2.若t1>t2,则吸收热量较多的液体是________,比热容较大的液体是________(选填“甲”或“乙”)。
15.质量为100g的某种液体,温度由10℃降到﹣10℃,放出了4.2×103J的热量,求这种液体的比热容是多少?
1.(2018?南通)“便利贴”的背面有粘性,可方便地贴在课本上,其利用的物理知识是( )
A.分子间有引力 B.分子间有斥力
C.分子间有空隙 D.分子是运动的
2.(2018?常州)液体很难被压缩,主要是因为( )
A.液体分子不停地运动 B.液体分子间存在引力
C.液体分子间存在斥力 D.液体分子间没有空隙
3.(2018?柳州)在一杯清水中滴入一滴红墨水,不一会儿,整杯水变成了红色这一现象能说明( )
A.分子在不停地运动 B.分子数量巨大
C.分子一直在膨胀中 D.分子间互相吸引又互相排斥
【
4.(2018?大庆)“春有百花秋有月,夏有清风冬有雪”,这就是我们家乡大庆的四季。下列关于自然现象的说法中,符合物理规律的是( )
A.春天:一定要在有风的天气里,花香才能扩散
B.夏天:草叶上的露珠在阳光下变得五颜六色,这是由于光的反射造成的
C.秋天:中秋的月亮又大又圆,这是因为月亮对阳光进行了镜面反射
D.冬天:雪花的形成是水蒸气的凝华
5.(2018?广安)关于物体的内能,下列说法中正确的是( )
A.物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量
B.0℃的冰熔化成0℃的水内能不变
C.汽油机的压缩冲程是把内能转化为机械能
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
6.(2018?锦州)下列关于内能、热量和温度的说法,正确的是( )
A.物体温度升高,一定吸收热量
B.物体吸收热量,温度一定升高
C.物体温度升高,内能一定增加
D.发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
7.(2018?赤峰)如图所示的实例中,属于做功改变物体内能的一组是( )
A.①③④ B.①②③ C.②③④ D.①②④
8.(2018?大连)下列实例中,通过热传递改变物体内能的是( )
A.铁锤锻打工件,工件受热 B.锯条锯木头,锯条变热
C.双手互相摩擦,双手变热 D.电水壶烧水,水变热
9.(2018?桂林)经常下厨的小关发现,同时用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油,油的温度总是升高得快些。这是因为( )
A.水的比热容小,吸热后温度升高得快 B.油的比热容小,吸热后温度升高得快
C.在相同的时间内,水吸收的热量较多 D.在相同的时间内,油吸收的热量较多
10.(2018?宜宾)如图是干早地里的玉米,由于玉米植株内水的比例很高,有助于调节玉米自身的温度,以免温度变化太快对玉米造成损害。这主要是因为水的( )
A.凝固点较低 B.比热容较大 C.沸点较高 D.质量较小
11.(2018?福建)福建沿海地区昼夜温差较小,而内陆沙漠地区昼夜温差较大。这主要是因为海水与砂石相比具有较大的( )
A.密度 B.内能 C.比热容 D.质量
12.(2018?滕州市)甲、乙两种物质,质量之比是2:5,比热容之比是3:2,升高相同的温度,则吸收的热量之比是( )
A.5:3 B.3:5 C.15:4 D.4:15
13.(2018?滕州市)炎炎夏日,烈日下海滩的沙子热得烫脚,而海水很清凉,傍晚落日后,沙子凉了,海水却依然暖暖的,这主要是因为海水和沙子具有不同的( )
A.密度 B.内能 C.热量 D.比热容
14.(2018?广州)如图一所示,用加热器给初温均为20℃的甲、乙液体加热(m甲<m乙),两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度﹣﹣加热时间的图线如图二。
(1)某时刻温度计示数如图一所示,此时乙的温度为________℃。
(2)甲液体第30s的内能________第35s的内能(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
(3)小明根据图二中0至30s图线及题目所给信息得出:甲液体的比热容比乙液体的大。你认为小明的说法是否正确?________。你的判断依据是什么?________________________________________________________________。
15.(2018?滕州市)工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型的合金钢刀具的质量为1kg,温度为20℃,放入836℃的炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入5kg、20℃的水中冷却。最后与水达到共同的温度【不计过程中的热量损失,c水=4.2×103J/(kg?℃),c合金钢=0.42×103J/(kg?℃)】求:
(1)此刀具在火炉中吸收了多少热量?
(2)淬火后水的温度为多少摄氏度?
第五章 热和能
■考点一 分子热运动
1.分子动理论:物质是由分子或原子组成的;分子在永不停息地做无规则运动,分子之间存在着相互作用的引力和斥力。
2.扩散:不同物质互相接触时,彼此进入对方的现象叫做扩散,不同物质之间都可以发生扩散现象。扩散现象表现分子不停地做无规则运动,分子间存在间隙。
3.热运动:分子运动快慢与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。所有分子的这种无规则运动叫做分子热运动。
■考点二 内能
4.内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能,一切物体在任何情况下都具有内能,同一物体,内能与温度有关,温度升高,分子运动越剧烈,内能越越大,此外,内能还与物体质量、种类、结构、状态有关。
5.热传递:内能从高温物体转移到低温物体或者从物体的高温部分转移到低温部分的现象,叫做热传递,发生热传递的条件是物体之间或物体各部分之间存在温度差,热传递达到平衡时温度相同。
6.热量:在热传递的过程中,传递内能的多少叫热量,物体吸收热量,内能增大,放出热量,内能减小。
7.改变内能的途径是:做功和热传递,它们在改变物体内能上是等效的,做功改变内能实质上是能的转化,热传递改变内能实质是能量的转移。
8.温度、热量和内能的关系
(1)温度是一个状态量,常用“是”、“物体的”等词描述。物体的温度升高,内能增大,但不一定是吸了热。
(2)热量一个过程量,不能离开热传递,常用“吸收”、“放出”等词修饰,不能用“有”、“含有”、“物体的”等词修饰。物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高。如晶体熔化、液体沸腾的过程。
(3)内能是一个状态量,常用“物体的”、“物体有”等词修饰。物体内能增加,不一定是吸收了热量。
■考点三 比热容
9.比热容:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容,其单位是J/(kg·℃)。比热容反映了物质吸热能力和放热能力。
10.比热容的特性:比热容是物质的特性之一,不同物质的比热容一般不同,比热容与物质的种类和状态有关,与物质的质量、温度和吸(放)热的多少无关。
11.热量计算:物体温度升高吸收热量Q吸=cm(t-t0),物体温度降低时放出热量Q放=cm(t0-t)。
12.水的比热容大的应用
(1)制冷剂:如汽车的发动机用循环水来冷却。
(2)散热剂:如在寒冷的北方让水经过散热器放出较多的热量。
(3)调节气温:如沿海地区“冬暖夏凉”。
5.注意:①物体吸收或放出热量的多少由物质的比热容、物体质量和物体温度变化量的乘积决定,跟物体温度高低等无关。
②公式中,升高t ℃、升高了t ℃、降低t ℃或降低了t ℃对应的是温度的改变量,而升高到t ℃或降低到t ℃对应的是物体的末温度。
③并非所有的跟水有关的应用都应用了水比热容大的这一特性。
■易错提示.
1.分子之间的引力和斥力是同时存在的。分子距离增大引力和斥力都增大,分子距离减小引力和斥力都减小.
2.温度、热量、内能和关系.
3. 物体吸收或放出热量的多少由物质的比热容、物体质量和物体温度变化量的乘积决定,跟物体温度高低等无关。
4. 并非所有的跟水有关的应用都应用了水比热容大的这一特性。
5. 比热容与物质的种类和状态有关,与物质的质量、温度和吸(放)热的多少无关。
■考点1:分子热运动
◇典例1:清明小长假,小明一家去大丰荷兰花海游玩,一到景区,花香扑鼻,这是因为( )
A.分子是运动的 B.分子间存在引力 C.分子间存在斥力 D.物质是由分子组成的
【考查角度】分子间的作用力;分子的运动.
【解析】花香扑鼻是因为分子在不断运动,花香的分子运动到空气中,进入人们的鼻孔,使人闻到了香味,说明了分子在不停地做无规则运动,故A正确。故选:A。
【答案】A
◇典例2:观察下列四组图片,能说明分子间有引力的图是( )
A. 1cm3水中有3.035×1022个水分子 B.肥皂膜实验
C.酒精与水混合 D.墨水滴入水中
【考查角度】分子间的作用力.
【解析】A、1cm3水中有3035个水分子,说明物质是由分子构成,且分子很小;B、肥皂膜实验说明分子间存在相互的作用力;C、酒精与水混合后的总体积小于酒精和水的体积之和,说明分子间有间隙;D、墨水滴入水中说明扩散现象。故选:B。
【答案】B
◆变式训练
1.1下列现象中不能表明分子不停地做无规则的运动的是( )
A.樟脑丸放到衣柜中,过一段时间变小了 B.看电影时可以看到空中飞舞的尘粒
C.打开酒精盖就闻到一股酒精味 D.杯子中放糖块后,水会变甜
【解析】A、樟脑丸变小,在物态变化中属于升华现象,是分子运动的结果,A不合题意;B、“尘粒”是固态颗粒物,尘粒飞舞是物体的机械运动,与分子运动无关,故B符合题意;C、打开酒精盖就闻到一股酒精味,是扩散现象,是酒精分子运动到空气中,进入鼻腔后引起了嗅觉,故C不符合题意;D、糖块放入水中,由于糖分子不停地做无规则运动,使整杯水变甜,故D不符合题意。故选:B。
【答案】B
1.2美国一家工厂要制造一种特殊用途的钢铝双层罐,即在钢罐内表面上要压接一层厚为0.25mm的铝片,焊接专家、锻压专家都束手无策,后来人们想到了办法:先把薄薄的铝片做成钢罐内模形状放入钢罐内,然后向罐内注满水并插入冷却管,封闭罐口启动制冷设备使水结冰。最终的结果是铝片被巨大的压力压在钢罐的内壁上,并与钢罐内壁牢牢地粘在一起。这个巨大压力是由于水结冰时密度________(变大、变小、不变)导致体积________(变大、变小、不变)而产生的,铝片与钢罐内壁最终会牢牢地粘在一起是因为分子间存在________。
【解析】(1)水凝固成冰后体积膨胀,会对钢罐内表面产生向外的压力,产生的巨大压力使铝膜与钢罐接牢;(2)分子间既有引力又有斥力,当分子间距离很小时,作用力表现为斥力;当分子间距离稍大时,作用力表现为引力,铝片与钢罐内壁牢牢地粘在一起的原因是分子间有引力作用。【答案】变小;变大;引力。
■考点2:内能
◇典例1:下列几种情况属于通过热传递改变物体内能的是( )
A.冬天人们常通过搓手来取暖 B.冬天,人们用热水袋取暖
C.人从滑梯上滑下来时,臀部发热 D.钢锯锯木材,钢锯温度升高
【考查角度】热传递改变物体内能.
【解析】A、冬天人们搓手时,克服摩擦做功,使手的内能增加,温度升高;是通过做功的方式改变物体内能的,故不符合题意;B、冬天,人们用热水袋取暖,使人的内能增加,温度升高,是通过热传递改变物体内能的,故符合题意;C、从滑梯上滑下时克服摩擦做功,使内能增加,所以臀部感到烫,是通过做功方式改变物体内能,故不符合题意;D、锯木头时锯条发烫,摩擦生热,属于做功改变物体内能,故不符合题意。故选:B。
【答案】B
◇典例2:关于热量、温度、内能之间的关系,下列说法中正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.物体温度升高,一定吸收热量
C.物体温度不变,一定没有吸热
D.物体温度降低,内能一定减少
【考查角度】温度、热量与内能的关系.
【解析】A、晶体在熔化的过程中吸热但温度不变,故A说法错误;B、物体温度升高,也可能是因为吸热,也可能是对物体做功引起的,故B说法错误;C、物体温度不变,不一定没有吸热,如晶体在熔化的过程中吸热但温度不变,故C说法错误;D、物体温度降低,内能一定减少,故D说法正确。故选:D
【答案】D
◆变式训练
2.1 一个物体的内能增加了,表明( )
A.该物体一定做了功 B.物体的机械能增加了
C.该物体一定吸收了热量 D.可能是外界对物体做了功,也可能是物体吸收了热量
【解析】ACD、因为做功和热传递都能改变物体的内能,所以,物体的内能增加了,可能是物体吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故AC错误、D正确;B、物体的内能增加了,但物体的质量、速度、被举高的高度和物体的形变程度不一定发生变化,即物体的机械能不一定增加,故B错误。故选:D。
【答案】D
2.2关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.物体的内能增加,一定吸收热量 B.温度相同的物体,内能一定相等
C.物体的温度升高,内能一定变大 D.晶体熔化时温度不变,内能不变
【解析】A、改变物体内能的方式有两种:做功和热传递;物体内能增加可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故A错误。B、内能的大小跟质量、温度、状态有关,因此温度相同的物体,内能不一定相等,故B错误;C、物体的温度升高,其分子运动加剧,内能增加,故C正确;D、晶体熔化时吸收热量,温度不变,内能增加,故D错误。故选:C。
【答案】C
■考点3:比热容
◇典例1:如图所示,用两个相同的电加热器分别给质量相等的水和煤油加热(不考虑热损失),在时间相同的情况下,水比煤油温度升高的少,也可以说,要使质量相等的水和煤油升高相同的温度,________吸收的热量比________吸收的热量多。为了了解其它物质是否也有这样的性质,可换用其它物质来做这样的实验,通过实验人们得到了类似的结果,物质的这种特性我们用物理量________来描述。
【考查角度】比热容的概念及其计算
【解析】(1)用相同的加热器加热物体,物体吸收热量的多少可以利用加热时间的长短来比较;质量相等的水和煤油,在加热时间相等,即吸收相同热量的前提下,煤油升高的温度多。也就是说要使两者升高相同的温度,对水加热的时间要长,即水吸收的热量要多;(2)这是为了研究物体的吸热本领与物质的种类是否有关而做的实验,在物理学中,为了表示不同物质的吸热本领不同,而引入了比热容这个物理量。
【答案】水;煤油;比热容。
◇典例2:小明家里购买了经济安全、节能环保的太阳能热水器,若该热水器里面装有温度为10℃的水20kg,经过阳光照射后,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/(kg?℃)]
【考查角度】热量的计算
【解析】Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×20kg×(45℃-10℃)=2.94×106J。
【答案】2.94×106。
◆变式训练
3.1根据表1和表2提供的资料,判断下列说法错误的是( )表1:几种晶体的熔点(在标准大气压下)
晶体
熔点(℃)
固态酒精
-117
固态水银
-39
冰
0
表2:几种物质的比热容
物质
比热容[J/(kg?℃)]
水
4.2×103
冰
2.1×103
沙石
0.92×103
A.通过表2可分析得出沿海地区的昼夜温差小,内陆地区昼夜的温差较大
B.南极的冬季气温一般都在-40℃以下,测量南极气温应选择酒精温度计
C.质量相同的水和冰吸收相同的热量,它们升高的温度不相同
D.通过表2可分析得出1kg的水温度升高1℃所放出的热量为4.2×103J
【解析】A、质量相同的不同物质吸收相同的热量,比热容大的物质升高的温度少,比热容小的物质升高的温度多。沿海地区水多,水的比热容大,夜晚放出相同的热量,温度降低的少,白天吸收相同的热量,温度升高的也少。故沿海地区的昼夜温差小。内陆地区泥土、砂石多,而它们的比热容小,夜晚放出相同的热量,温度降低的多,白天吸收相同的热量,温度升高的也多。故内陆地区昼夜的温差较大。故A正确。B、固态水银的熔点是-39℃,南极的冬季气温一般都在-40℃以下,水银是固态,所以测量南极气温不应选择水银温度计,应该选择酒精温度计。故B正确。C、冰和水的比热容不同,质量相同的水和冰吸收相同的热量,它们升高的温度也不相同。故C正确。D、1kg的水温度升高1℃时会吸收热量。故D错误。故选:D。
【答案】D
3.2 1m3甲烷完全燃烧能产生4.2×107?J热量,这些热量可以使________kg的水从20℃加热到100℃.[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
【解析】由题意可知,水吸收的热量Q吸=Q放=4.2×107J,由Q吸=cm(t2-t1)可得水的质量:。【答案】125。
1.荷叶上两滴水珠接触时,能自动结合成一滴较大的水珠,在如图所示的各种现象中,和其原理相同的是( )
A.滴在热水中的墨水使热水很快变色
B.两个表面光滑的铅块压紧后撤去压力也不易分开
C.铅板和金板长时间压紧在一起,铅和金会相互渗透
D.在浓硫酸铜溶液的上面,缓慢加些水,过一段时间后,两种液体混合均匀了
【解析】荷叶上两滴水珠接触时,会自动结合成一滴较大的水珠,此事实说明分子间存在着吸引力;A、将一滴墨水滴入一杯清水中,一段时间后整杯水都变色了,这是因为墨水分子和水分子在不停的运动的结果,故A不符合题意;B、端面磨平的铅棒压紧后能够吊住大钩码,说明分子间存在引力,故B符合题意;C、铅版和金板长时间压紧在一起,铅和金会互相渗透,是分子热运动的结果,故C不符合题意;D、刚开始时,水与硫酸铜溶液两者各自独立,界面分明,由于水分子和硫酸铜分子在不停地做无规则运动,所以上面的水分子要向下运动,进入到硫酸铜溶液中,同理硫酸铜分子向上运动,进入到上面的水中,时间越长,两者混合的越均匀,故D不符合题意。故选B。
【答案】B
2.如图实验是将装有密度比空气大的二氧化氮的集气瓶放在下面,当抽去玻璃隔板,两瓶中的气体逐渐混合均匀,该现象说明( )
A.分子之间存在斥力 B.温度越高,分子运动越快
C.分子在不停地做无规则运动 D.只有气体可以发生扩散现象
3.关于物体的内能,以下说法中正确的是( )
A.物体的温度只要不变,内能就一定不会变 B.同一物体温度越低,内能越大
C.温度相同的同种物质,内能可能会不同
D.温度相同的同种物质,分子个数越多,物体内能越小
【解析】A、水结冰时温度不变,放出热量,所以内能减少;水沸腾时温度不变,吸收热量,内能增加。故A错误;B、物体的内能与物体的温度有关,物体的温度越高,内能越大。故B错误;C、质量是100g、温度是0℃的水和冰比较,水的内能多,冰的内能少。这说明物质种类和质量都相同,但状态不同,所以内能不同。故C正确;D、温度相同的同种物质,分子个数越多,物体内能不能确定,因内能与物体的状态有关。故D错误。故选C。
【答案】C
4.关于图中的热现象,下列说法正确的是( )
A.沙尘暴尘土飞扬,说明分子做无规则运动
B.寒冷的冬天,堆积的雪人逐渐变小是凝华现象
C.冰山的温度很低,它的内能为零
D.发射火箭时,燃料燃烧将化学能转化为内能后再转化成火箭的机械能
【解析】A、尘土飞扬是固态小颗粒的机械运动,不是分子的运动,故A错误;B、寒冷的冬天,堆积的雪人逐渐变小是由固态直接变成气态的过程,是升华现象,故B错误;C、一切物体在任何温度下都有内能,冰山的温度虽然很低,但是仍然具有内能,故C错误;D、发射火箭的过程中是燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能,燃气的内能再转化为火箭机械能,故D正确。故选D。
【答案】D
5.下列关于温度、热量和内能的说法中,正确的是( )
A.物体温度升高时,它的内能不一定增加 B.物体温度升高时,它的内能一定增加C.物体吸收了热量,温度一定升高 D.物体温度越高,含有的热量越多
【解析】AB、物体温度升高时,分子的无规则运动加快,分子动能增大,物体的内能一定增加,故A错误,B正确;C、物体吸收了热量,温度不一定升高,如晶体熔化时吸热但温度不变,故C错误;D、热量是一个过程量,不能说“某物体含有或具有多少热量”,故D错误。故选B。
【答案】B
6.关于热现象,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体含有的热量多 B.物体的内能增加,不一定从外界吸收热量
C.物体的内能等于物体动能与势能之和 D.冰水混合物吸热时,温度不变,内能不变
【解析】A、热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故A错误;B、物体的内能增加,可能从外界吸收了热量,也可能是外界物体对他做功,故B正确;C、内能是物体内部所有分子所具有的分子动能和分子势能的总和,故C错误;D、冰水混合物质量不变,温度不变,但吸热,所以内能增大,故D错误。故选B。
【答案】B
7.甲、乙两个质量相同的金属块,吸收相同的热量后相互接触,热量从甲传递到乙,则下列说法成立的是( )
A.甲的比热大,初温低 B.甲的比热小,初温高
C.甲乙的比热相同,乙的初温高 D.甲乙初温相同,甲的比热大
【解析】甲、乙两个质量相同的金属块,吸收相同的热量后相互接触,热量从甲传递到乙,说明甲的温度高;A、甲的比热大,初温低,则甲升高的温度要比乙低,热量不能从甲传递到乙,故A错误;B、甲的比热小,初温高,则甲升的温度高,甲的末温高,热量从甲传递到乙,故B正确;C、甲乙的比热相同,升高的温度相同,热量从甲传递到乙,说明甲的初温高,故C错误;D、甲乙初温相同,甲的比热大,则甲升的温度低,热量从不可能甲传递到乙,故D错误。故选B。
【答案】B
8.在下列常见的生活事例中,用做功的方式来改变物体内能的是( )
A.冬天写作业时手冷,用嘴向手上呵呵气
B.给自行车打气时,气筒壁会发热
C.喝很热的茶时,先向水面上吹吹气
D.阳光下,太阳能热水器中的水温升高
【解析】A、对手哈气是通过热传递的方式改变手的内能,故A不符合题意;B、给自行车打气时,气筒壁会发热,是压缩气体做功,使其内能增大、温度升高,是通过做功改变了物体的内能;故B符合题意;C、喝茶时吹气是为了加快蒸发,而蒸发时需要吸收热量,故可以降温,是通过热传递的方式改变了水的内能,故C不符合题意;D、太阳能热水器是利用太阳光的照射把热量转移给了水,使水的内能增大,温度升高,是通过热传递的方式改变了水的内能,故D不符合题意;故选B。
【答案】B
9.下列各图所列举的事例中,属于热传递改变物体内能的是( )
A.对试管加热,管内水温升高 B.冬天搓手,手会变暖
C.反复弯折后铁丝的温度升高 D.迅速压下活塞,筒内气温升高
【解析】A、对试管加热,管内水从酒精灯火焰上吸收热量水温升高,是通过热传递的方式改变水的内能,故A正确;B、冬天搓手,手会变暖,是克服摩擦做功机械能转化为内能的,是通过做功的方式改变物体内能,故B错误;C、反复弯折铁丝,对铁丝做功,机械能转化为内能,是用做功来改变物体内能的,故C错误;D、迅速压下活塞时,对筒内气体做功,机械能转化为内能,筒内气温升高,因此是通过做功改变物体的内能,故D错误。故选A。
【答案】A
10.下列是一些物质的比热容。( )
一些物质的比热容[单位:J/(kg?℃)]
水
4.2×103
冰
2.1×103
酒精
2.4×103
蓖麻油
1.8×103
甘油
2.4×103
沙石
0.92×103
煤油
2.1×103
铝
0.88×103
根据表中的数据,下列判断正确的是( )
A.100g水的比热容是50g水的比热容的两倍
B.因为水的比热容较大,沿海地区的昼夜温差比沙漠地区大
C.物质的比热容与物质的状态无关
D.质量相等的酒精和煤油吸收相同的热量,煤油的温度升高较大
【解析】A、比热容是物质本身的一种特性,同种物质的比热容一定,与质量无关,100g水与50g水的比热容相同。故A错误;B、沿海地区,水多;内陆地区水少、沙石多。因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙子比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小。故B错误;C、水和冰是同一种物质,但比热容不同,说明比热容与物质的状态有关。故C错误;D、质量相等的酒精和煤油吸收相同的热量,由于煤油的比热容较小,由公式△t=知,煤油温度升高较大。故D正确。故选D。
【答案】D
11.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害。这主要是因为水的( )
A.比热容较大 B.凝固点较低 C.沸点较高 D.质量较小
【解析】因为水的比热容比较大,在吸收或放出相同的热量时,水的温度变化小,因此生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害,故A正确。故选A。
【答案】A
12.某工人在野外施工,需要将质量为4.2kg,初温为10℃的铝合金工件升高一定的温度,除了保温瓶中尚存的温度为90℃的1.2kg热水外,无其它热源。工人将热水分成5等份,将铝合金工件依次放入这5份热水中(每次热传递完全),放入第四份热水前,铝合金工件的温度为多少?已知铝合金的比热容为0.88×103J/(kg?℃),不计工件与热水向周围环境传递热量( )
A.47.7℃ B.51.2℃ C.59.5℃ D.66.0℃
【解析】将1.2kg热水分成5等份,每份质量m0=0.24kg,第一次使热水与构件达到热平衡的过程中:Q1=c0m0(t﹣t1),Q1′=cm(t1﹣t0),不计工件与热水向周围环境传递热量,热传递完全后,则Q1=Q1′,所以,c0m0(t﹣t1)=cm(t1﹣t0)即:4.2×103J×0.24kg×(90℃﹣t1)=0.88×103J×4.2kg×(t1﹣10℃),解得:t1≈27.1℃,同理:t2≈40.6℃,t3≈51.2℃;t4≈59.5℃;t5≈66.0℃。则放入第四份热水前,铝合金工件的温度为t3≈51.2℃。故选B。
【答案】B
13.质量相等的煤油和水(比热容C煤油<C水),吸收相同热量后( )
A.煤油升高的温度多 B.水升高的温度多
C.升高的温度一样多 D.以上情况均可能
【解析】相同质量的水和煤油吸收相同的热量,由于c水>c煤油,由公式△t=比较知:煤油升高的温度更多。故选A。
【答案】A
14.为了比较甲、乙两种液体的比热容,小红进行了如下的实验:
(1)在两个相同的烧杯中分别装入甲、乙两种液体,先用天平称出甲液体的质量,当天平平衡时,天平右盘中的砝码数和游码的位置如图所示,每个烧杯的质量为100g,则甲液体的质量为________g;然后同样称出相等质量的乙液体。
(2)用温度计分别测出甲、乙两种液体的初温为19℃。
(3)用两个相同的酒精灯分别给甲、乙两种液体加热,当它们升高相同的温度时,甲所用的时间为t1,乙所用的时间为t2.若t1>t2,则吸收热量较多的液体是________,比热容较大的液体是________(选填“甲”或“乙”)。
【解析】(1)砝码的总质量:180g,游码所对的刻度值:2g,所以玻璃杯和液体的总质量是:182g。则液体的质量:182g﹣100g=82g。
(3)由于用两个相同的酒精灯给液体加热,甲的加热时间比乙长,所以甲吸收的热量多,即Q甲>Q乙,根据Q=cm△t可知,在质量、升高的温度都相同时,Q与c成正比。即比热容大的吸热多。
【答案】(1)82;(3)甲;甲。
15.质量为100g的某种液体,温度由10℃降到﹣10℃,放出了4.2×103J的热量,求这种液体的比热容是多少?
【解析】因为Q=cm△t,
所以液体的比热容为c===2.1×103J/(kg?℃)。
【答案】液体的比热容为2.1×103J/(kg?℃)。
1.(2018?南通)“便利贴”的背面有粘性,可方便地贴在课本上,其利用的物理知识是( )
A.分子间有引力 B.分子间有斥力 C.分子间有空隙 D.分子是运动的
【解析】 “便利贴”的背面有粘性,可以减小分子之间的距离,使分子间作用力变大,从而产生更大的吸引力,使“便利贴”方便地贴在课本上,利用的物理知识是分子间有引力,故A正确。故选A。
【答案】A
2.(2018?常州)液体很难被压缩,主要是因为( )
A.液体分子不停地运动 B.液体分子间存在引力
C.液体分子间存在斥力 D.液体分子间没有空隙
【解析】固体、液体分子间的距离比较小,由于分子间存在斥力,所以固体、液体很难被压缩,故C正确。故选C。
【答案】C
3.(2018?柳州)在一杯清水中滴入一滴红墨水,不一会儿,整杯水变成了红色这一现象能说明( )
A.分子在不停地运动 B.分子数量巨大
C.分子一直在膨胀中 D.分子间互相吸引又互相排斥
【解析】在一杯清水中滴入一滴红墨水,不一会儿,整杯水变成了红色,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故A正确。故选A。
【答案】A
4.(2018?大庆)“春有百花秋有月,夏有清风冬有雪”,这就是我们家乡大庆的四季。下列关于自然现象的说法中,符合物理规律的是( )
A.春天:一定要在有风的天气里,花香才能扩散
B.夏天:草叶上的露珠在阳光下变得五颜六色,这是由于光的反射造成的
C.秋天:中秋的月亮又大又圆,这是因为月亮对阳光进行了镜面反射
D.冬天:雪花的形成是水蒸气的凝华
【解析】A、分子时刻在做无规则运动,发生扩散与空气是否流动无关。所以无风天气里花香分子仍然能扩散。故A错误;B、露珠相当于是一个三棱镜,阳光照在露珠会发生色散现象。但是露珠又不是纯园的,所以随着人的视线变化,观察的角度也就跟着变化,也就看到了不同颜色的光线。故B错误;C、月亮表面是凹凸不平的,发生的是漫反射。故C错误;D、雪主要是云层中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶。故D正确。故选D。
【答案】D
5.(2018?广安)关于物体的内能,下列说法中正确的是( )
A.物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量
B.0℃的冰熔化成0℃的水内能不变
C.汽油机的压缩冲程是把内能转化为机械能
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
【解析】A、物体内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界物体对它做了功,故A正确;B、0℃的冰变成0℃的水,需要吸收热量,尽管质量和温度不变,但内能增加,故B错误;C、汽油机的压缩冲程中,将机械能转化为内能,故C错误;D、热量是从高温物体向低温物体传递的,内能大的物体温度不一定高,故D错误。故选A。
【答案】A
6.(2018?锦州)下列关于内能、热量和温度的说法,正确的是( )
A.物体温度升高,一定吸收热量
B.物体吸收热量,温度一定升高
C.物体温度升高,内能一定增加
D.发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
【解析】A、物体温度升高,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故A错误;B、物体吸收热量,温度不一定升高;比如,在晶体的熔化和液体的沸腾时,物质虽然吸收热量但是温度不变,故B错误;C、物体温度升高,内能一定增加,故C正确;D、发生热传递时,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,故D错误。故选C。
【答案】C
7.(2018?赤峰)如图所示的实例中,属于做功改变物体内能的一组是( )
A.①③④ B.①②③ C.②③④ D.①②④
【解析】①冬天两手互相摩擦是克服摩擦做功使手感到暖和的;②压缩空气,是通过做功的方式改变物体内能;③给热水加热,是通过热传递的方式改变物体内能;④小孩下滑,是通过做功的方式改变物体内能。故选D。
【答案】D
8.(2018?大连)下列实例中,通过热传递改变物体内能的是( )
A.铁锤锻打工件,工件受热 B.锯条锯木头,锯条变热
C.双手互相摩擦,双手变热 D.电水壶烧水,水变热
【解析】A、铁锤锻打工件,对工件做功,使工件内能增加、温度升高,是通过做功改变物体内能的,故A不符合题意;B、用锯条锯木头,克服摩擦做功,使锯条的内能增大、温度升高,是通过做功改变物体内能的,故B不符合题意;C、双手互相摩擦,克服摩擦做功,使手的内能增大、温度升高,是通过做功改变物体内能的,故C不符合题意;D、电水壶烧水时,电热丝的温度较高,水温较低,发生热传递,使水的内能增大、温度升高,是通过热传递改变物体内能的,故D符合题意。故选D。
【答案】D
9.(2018?桂林)经常下厨的小关发现,同时用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油,油的温度总是升高得快些。这是因为( )
A.水的比热容小,吸热后温度升高得快 B.油的比热容小,吸热后温度升高得快
C.在相同的时间内,水吸收的热量较多 D.在相同的时间内,油吸收的热量较多
【解析】(1)用相同的燃气灶加热,相同时间内水和食用油吸收的热量相同,故CD错误;(2)质量相等、初温相同的水和食用油,相同时间内吸收的热量相同,因为水的比热容大于食用油的比热容,根据Q=cm△t知,油的温度升高得快些,故A错误、B正确。故选B。
【答案】B
10.(2018?宜宾)如图是干早地里的玉米,由于玉米植株内水的比例很高,有助于调节玉米自身的温度,以免温度变化太快对玉米造成损害。这主要是因为水的( )
A.凝固点较低 B.比热容较大 C.沸点较高 D.质量较小
【解析】因为水的比热容比较大,在吸收或放出相同的热量时,水的温度变化小,所以玉米植株内水的比例很高,有助于调节玉米植株自身的温度,以免温度变化太快对玉米植株造成损害,故B正确。故选B。
【答案】B
11.(2018?福建)福建沿海地区昼夜温差较小,而内陆沙漠地区昼夜温差较大。这主要是因为海水与砂石相比具有较大的( )
A.密度 B.内能 C.比热容 D.质量
【解析】沿海地区水多;内陆地区水少、沙石多。因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小。故选C。
【答案】C
12.(2018?滕州市)甲、乙两种物质,质量之比是2:5,比热容之比是3:2,升高相同的温度,则吸收的热量之比是( )
A.5:3 B.3:5 C.15:4 D.4:15
【解析】∵Q吸=cm△t,∴==××=××=。故选B。
【答案】B
13.(2018?滕州市)炎炎夏日,烈日下海滩的沙子热得烫脚,而海水很清凉,傍晚落日后,沙子凉了,海水却依然暖暖的,这主要是因为海水和沙子具有不同的( )
A.密度 B.内能 C.热量 D.比热容
【解析】水的比热容比沙子的比热容大,同样受热或冷却的情况下,吸收或放出相同热量,水的温度变化比沙小,因此,在受太阳照射条件相同时,海水比沙滩的温度低,放出相同热量时,海水比沙滩的温度高,故D正确。故选D。
【答案】D
14.(2018?广州)如图一所示,用加热器给初温均为20℃的甲、乙液体加热(m甲<m乙),两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度﹣﹣加热时间的图线如图二。
(1)某时刻温度计示数如图一所示,此时乙的温度为________℃。
(2)甲液体第30s的内能________第35s的内能(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
(3)小明根据图二中0至30s图线及题目所给信息得出:甲液体的比热容比乙液体的大。你认为小明的说法是否正确?________。你的判断依据是什么?________________________________________________________________。
【解析】(1)由图可知,温度计的分度值为1℃,示数为58℃;(2)由图可知,物体从30s到35s时,一直吸收热量,温度升高,内能变大,即甲液体第30s的内能小于第35s的内能;(3)由图可知,在0﹣60s内,甲乙变化图象是重合的,即甲乙吸收相同的热量,升高相同的温度,由于甲的质量小于乙的质量,根据c=可知,甲的比热容大于乙的比热容,故小明的说法是正确的。
【答案】(1)58;(2)小于;(3)正确;甲乙吸收相同的热量,升高相同的温度,由于甲的质量小于乙的质量,根据c=可知,甲的比热容大于乙的比热容。
15.(2018?滕州市)工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型的合金钢刀具的质量为1kg,温度为20℃,放入836℃的炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入5kg、20℃的水中冷却。最后与水达到共同的温度【不计过程中的热量损失,c水=4.2×103J/(kg?℃),c合金钢=0.42×103J/(kg?℃)】求:
(1)此刀具在火炉中吸收了多少热量?
(2)淬火后水的温度为多少摄氏度?
【解析】(1)合金钢刀具放入836℃的炉火中煅烧足够长时间,达到热平衡,温度相同,
所以,合金钢刀具的末温t=836℃,则此刀具在火炉中吸收的热量:
Q合吸=c合金钢m合金钢(t﹣t0)=0.42×103J/(kg?℃)×1kg×(836℃﹣20℃)=3.4272×105J。
(2)将煅烧后的刀具迅速取出放入20℃的水中冷却,最后刀具与水达到共同的温度,设为t′,则有:Q水吸=Q合放,即:c水m水(t′﹣t0′)=c合金钢m合金钢(t﹣t′),
代入数据:4.2×103J/(kg?℃)×5kg×(t′﹣20℃)=0.42×103J/(kg?℃)×1kg×(836℃﹣t′),解得:t′=36℃。
【答案】(1)此刀具在火炉中吸收了3.4272××105J的热量;(2)淬火后水的温度为36摄氏度。