第3节 比热容
1.关于物质的比热容,下列说法正确的是( )
A.比热容是物质的一种属性,只和物质的种类有关
B.同种物质质量越大,比热容就越大
C.因为水的比热容较大,所以比较适合作冷却剂
D.物质的状态发生变化时,其比热容一般不变
2.比热容大的物质( )
A.难热难冷 B.易热易冷
C.难热易冷 D.难冷易热
3.小亮和小红同学在做比较水与煤油吸收热量时温度升高的快慢的实验时,使用了如图所示的装置。设计实验方案时,他们确定以下需控制的变量,其中多余的是( )
A.采用完全相同的加热方式
B.酒精灯里所加的酒精量相同
C.取相同质量的水和煤油
D.盛放水和煤油的容器相同
4.早晨,小华为奶奶整理床铺时,将装有1 kg水的热水袋取出,发现水的温度已从昨天晚上的90 ℃降低到20 ℃,则热水放出的热量为 J。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]?
5.把一块质量为4 kg的铁块烧红,放入冷水中一段时间后,经测量,铁块放热后温度下降了750 ℃,水吸热后温度上升了50 ℃,如果在热传递过程中热量的损失不计,则水的质量是多少?[已知铁的比热容为0.46×103 J/(kg·℃)]
1.(多选)下表是一些物质的比热容
[单位:J/(kg·℃)]
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
干泥土
约0.84×103
沙石
约0.92×103
铜
0.39×103
根据表中数据,下列判断正确的是( )
A.物质的比热容与物质的状态有关
B.100 g水的比热容是50 g水的比热容的两倍
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大
D.寒冬季节,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水的比热容较大
2.两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示。根据图象可知( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.如果升高相同的温度,两种液体吸收的热量相同
C.加热时间相同,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.加热时间相同,甲液体温度升高比乙液体温度升高得多
3.(2018·广西桂林中考)经常帮妈妈做饭的小关发现,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
4.质量和初温相同的甲、乙两种液体,经同一加热器加热相同的时间后甲的温度大于乙的温度,则甲液体的比热容 (选填“大于”“等于”或“小于”)乙液体的比热容。如果乙液体的质量为1 kg,初温为20 ℃,加热一段时间后温度升高到50 ℃,吸收的热量为1.26×105 J,则乙液体的比热容为 J/(kg·℃)。?
★5.同学们做比较水和沙子的吸热能力实验的场景如图所示,他们说该实验有两种探究方法。
(1)实验方法一的设计如图中所示:
①在实验中,加热相同的时间目的是? ;?
②请你指出该同学的设计思路和实验装置中的错误和不足。
错误: 。?
不足: 。?
(2)请你设计出第二种实验方法:
①写出该实验方法所需要的测量仪器 ;?
②请写出设计思路。
★6.妈妈用热水给小雪加热250 g的袋装牛奶,为了使这袋牛奶的温度由12 ℃升高到42 ℃,妈妈至少要用60 ℃的热水多少千克?[已知水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃),牛奶的比热容为2.5×103 J/(kg·℃),不计热量损失]
答案与解析
夯基达标
1.C 比热容是物质的一种特性,与物质的种类、状态有关,和物质质量的大小无关,A、B错误;水的比热容较大,相同质量的水和其他物质比较,降低相同温度时吸收热量多,所以汽车散热器常用水作为冷却剂,C正确;比热容与物质的种类、状态有关,种类不同,状态不同,比热容一般不同,D错误。
2.A 比热容是反映物质吸热情况的物理量,比热容大的物质,吸收或放出相同的热量,其温度变化不明显,选项A正确。
3.B 加热时只要用火焰大小相同的酒精灯加热即可,酒精灯中酒精的多少与其火焰的大小无关。
4.解析 热水放出的热量为Q=c水m(t0-t)
=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(90 ℃-20 ℃)
=2.94×105 J。
答案 2.94×105
5.解析 因为在热传递过程中热量的损失不计,铁块放出的热量等于冷水吸收的热量,即Q放=Q吸,即c铁m铁Δt铁=c水m水Δt水,所以0.46×103 J/(kg·℃)×4 kg×750 ℃=4.2×103 J/(kg·℃)×m水×50 ℃。解得m水=6.57 kg。
答案 6.57 kg
培优促能
1.AC 由图表可知,水的比热容跟冰的比热容不同,说明物质的比热容与物质的状态有关,选项A正确;比热容是物质本身的一种属性,其大小与质量无关,只与物质的种类和状态有关,选项B错误;由 Q吸=cmΔt,由于铝的比热容大于铜的比热容,故质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大,选项C正确;寒冬季节,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水结冰时体积膨胀,选项D错误。
2.A 分析图象,加热相同的时间,乙液体比甲液体升高的温度要高,故甲液体的比热容大于乙液体的比热容,A对,D错;升高相同的温度,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量,B错;加热时间相同,甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量,C错,故选A。
3.B 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C、D错误。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=cmΔt知,油的温度升高得快些,故A错误,B正确。
4.解析 同一加热器加热时间相同时,两种液体吸收的热量相同,甲的温度变化大,根据Q吸=cmΔt可知,在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下,比热容小的物质温度变化大,所以甲的比热容小,乙的比热容大;由Q吸=cm(t-t0)得,乙液体的比热容c=Q吸m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)。
答案 小于 4.2×103
5.答案 (1)①使水和沙子吸收相同的热量
②错误:没有控制水和沙子的质量相等、初温相同;不足:没有测量水和沙子温度的仪器。
(2)①天平、温度计、停表
②在两个相同的金属盒内,加入初温与质量均相同的水和沙子,用酒精灯加热至相同的末温,比较加热时间,就能比较它们的吸热能力。
6.解析 牛奶吸收的热量Q吸=c奶m奶Δt奶=2.5×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×(42 ℃-12 ℃)=18 750 J,热水放出的热量Q放=Q吸=18 750 J,热水的质量m水=Q放c水·Δt水=18 750J4.2×103J/(kg·℃)×(60℃-42℃)≈0.25 kg。
答案 0.25 kg