比热容
同步练习
一.选择题(共12小题)
1.在生产和生活中,常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无关的是( )
A.沿海地区的气温比内陆变化小
B.夜间,在秧田里灌水保温
C.发现人中暑时,常在额头上擦冷水降温
D.汽车发动机用水作冷却液
2.一纸杯开水,从刚倒入杯中到可以喝的这一段时间内,放出的热量大约是( )
A.5×106J
B.5×105J
C.5×104J
D.5×103J
3.在生活中水有多种用途,这些用途的背后也包含着许多物理原理,以下水的作用与运用原理都正确的是( )
A.气温骤降时,果农给没有成熟的橘子喷水-水的凝固吸热,防止橘子冻伤
B.汽车装有水箱作为散热器帮助气缸降温-水的比热容比较大,可以吸收较多的热量
C.炎热的夏天,在地上洒水可以降低室内气温-水的液化吸热,带走空气的热量
D.寒冷地区,岩石裂隙中的水结冰后会使岩石崩裂-水结冰密度变大,体积膨胀
4.甲乙两种物质的初温分别是20℃和30℃.它们的比热容之比为2:1,质量之比为3:2,吸收了相同的热量,最终甲的温度是50℃,则乙最终温度是( )
A.90℃
B.120℃
C.10℃
D.40℃
5.质量和初温都相等的铝块和铜块(c铝>c铜),放出相等热量后,则( )
A.铝块的温度高
B.铜块的温度高
C.两者温度相等
D.无法判断
6.金属块和液体的质量、比热容都不同,金属块的温度高于液体的温度。把金属块投入液体中足够长的时间后,两者之间不再发生热传递(不计热量散失)。最后( )
A.液体升高的温度一定等于金属块降低的温度
B.液体的温度一定低于金属块的温度
C.液体吸收的热量一定等于金属块放出的热量
D.液体的内能一定等于金属块的内能
7.用两只相同的电加热器,分别给两种液体加热,图为两种液体的温度随时间变化的图线。已知ρ甲:ρ乙=4:5,加热的效率都是90%,下列说法正确的是( )
A.0~10min,两种液体吸收热量之比Q甲:Q乙=4:3
B.0~10min,两种液体吸收热量之比Q甲:Q乙=3:2
C.两种液体体积相同时,比热容之比c甲:c乙=5:6
D.两种液体质量相同时,比热容之比c甲:c乙=3:2
8.水的比热容是煤油的2倍。如图所示,用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水,同时对两试管加热,下面四图中的哪一图线能反映该实验情况( )
A.B.C.D.
9.把加热到100℃的某铁块投入质量为m1的20℃的水中,混合温度为40℃,把加热到100℃的该铁块投入质量为m2的20℃的水中,混合温度为60℃;如果把同样加热到100℃的该铁块投入质量为m1+m2的40℃的水中,混合温度为( )
A.50℃
B.52℃
C.48℃
D.62℃
10.如图是用相同的加热装置对a、b、c(已知质量关系为Mb=Mc)三种物质加热至沸腾时它们的温度随时间变化的图象。下列对图象的分析正确的是( )
A.b的比热容大于c的比热容
B.t1-t2,时间内物质a的温度不变,内能不变
C.温度从T1升高到T2时,a物质吸收的热量比b多
D.如果a、b是同种物质,b的质量大于a的质量
11.夏日晴朗的白天,在太阳光照射下,某海边城市陆地与海面之间空气流动示意图(图中箭头表示空气流动方向)合理的是( )
A.
B.
C.
D.
12.如图所示,规格相同的容器装了相同质量的纯净水,用不同的加热器加热,忽略散热,得到如图所示的水温与时间的图线,下列说法错误的是( )
A.汽车发动机常用水做冷却剂,主要是因为水的比热容较大
B.加热相同的时间,两杯水吸收的热量相同
C.吸收相同的热量,甲杯的水升温和乙杯一样多
D.若甲杯中水的质量为0.5kg,则加热2分钟水吸收的热量为4.2×104J
二.填空题(共8小题)
13.炎热夏天的中午,海滩的沙子热得烫脚,而海水却比较凉爽,是因为水的
比沙子的大。
14.某物理兴趣小组,研究徐州市新建大龙湖水域对周边环境温度的影响时发现:大龙湖水域附近,夏天比周边降低1℃左右,冬天比周边升高1℃左右。请用你所学的知识解释其中的道理:
。
15.夏季,白天河岸上沙土热得烫脚,但河水却非常凉爽,是由于水的比热容较
(“大”或“小”);清澈河水看起来比实际深度要
(选填“深”或“浅”),容易造成误判,因此不要贸然下水,以免发生溺水事故。
16.铜的比热容为0.39×103焦/(千克?℃),它表示质量为1千克的铜温度升高
℃所吸收的热量为0.39×103焦。质量和初温相同的铜块、铝块、铁块三个金属块,吸收相同的热量后,
的温度升高得最多;假如它们降低相同的温度后,
放出的热量最多。(已知c铜<c铁<c铝)
17.我们每天都在产生大量垃圾,合理分类和利用垃圾是我们面临的一个重大课题。某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200kg燃料油,若燃料油的热值为4.2×107J/kg,则这些燃料油完全燃烧放出的热量为
J,这些热量可将
kg水从20℃加热到100℃。
18.在1个标准大气压下,用一台热损失40%的燃气灶将2kg初温为20℃的水加热至沸腾,水要吸收
的热量,需要消耗
m3的天然气。[q天然气=3.5×l07J/m3]
19.甲、乙两物体质量都为1kg,丙物体质量为2kg,三个物体温度都升高1℃,吸收热量如图所示,则甲物体的比热容为
J/(kg?℃);乙物体的比热容
丙物体的比热容(选填“>”、“<”或“=”)。
20.某同学家使用的燃气热水器每天需将100kg水从15℃升高到65℃,若燃气热水器所燃烧的天然气的热值为8.0×107J/kg,且天然气燃烧放热的70%能被水吸收,着每天需要消耗天然气
kg
三.解答题(共1小题)
21.厦门是中国十大宜居城市之一,市政府投入了大量资金,种植花草树木,提高绿地覆盖率,修建人工湖,扩大水域面积,大大改善了市民的居住环境。请你运用所学的物理知识,分析说明绿化城市、修建人工湖对改善的好处(至少说两点)。
四.实验探究题(共2小题)
22.在“比较不同物质吸热能力”的实验中,将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热。记录相关数据,并绘制出如图所示的图象。(不计热量损失)
(1)实验时,选用初温和
相等的甲、乙两种液体(填体积或质量)。
(2)加热20min,甲吸收的热量
(选填“大于”、“小于”或“等于”)乙吸收的热量。
(3)甲液体比热容
乙液体的比热容(填大于,小于或等于)。
23.运用知识解决问题
(1)小明到海水浴场玩,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,当身体进入水中时,觉得水比较凉,这是因为:水的比热容
,海水和沙子相比,在同样受热时,沙子的温度变化比海水
。
(2)水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),煤油的比热容为2.1×103J/(kg?℃)。在实验室中用完全相同的两个试管分别装上
相等的煤油和水,用相同热源对试管均匀加热。如图中的图象正确的是
。
(3)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是
。
A.温度相同的两个物体间也能发生热传递
B.0℃的冰变成0℃的水,温度不变,内能不变
C.物体的温度越高,含有的热量越多
D.任何物体都具有内能,通过摩擦可增大冰块的内能
(4)下列现象中,属于机械能转化为内能的是
。
A.航天飞行器穿越大气层时表面发热
B.冬天用热水袋取暖
C.放爆竹时,爆竹腾空而起
D.电灯发出光和热
(5)对100g水加热,水的沸腾图象如图,请你计算从开始计时到加热3min内水吸收的热量
五.计算题(共3小题)
24.“字”牌太阳能热水器,水箱内有200kg的水。水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),求:
(1)在阳光照射下,水的温度升高了10℃,水吸收的热量;
(2)天气原因,水箱内200kg的水,温度从90℃降低到50℃,和温度从30℃升高到80℃,放出的热量与吸收的热量之比。
25.小刚同学和家人在郊外野餐时用木炭烧水,铁锅内装有5L水,把水从30℃加热至98℃,巳知水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)。木炭的热值为3.4×107J/kg。它燃烧放出的热有10%被水吸收,已知ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)水的质量;
(2)在这个过程中水吸收的热量;
(3)在这个过程中燃烧的木炭质量。
26.冬天即将来临,学校积极创造条件为学生供应开水。在这个过程中,若用锅炉将300kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了11.2kg的煤,煤的热值为3×107J/kg],则:
(1)锅炉内300kg的水吸收的热量是多少?
(2)此锅炉的效率是多少?
(3)某同学从开水房打了3kg的100℃的开水,为了便于使用,他将这100℃的开水和质量为5kg的20℃的冷水混合,若不计混合过程的热损失,则混合后温水的温度为多少?
参考答案
1-5:CCBBA
6-10:CCCBD
11-12:AB
比热容
徐州市新建大龙湖水域后,水的质量变多,因为水的比热容较大,夏天,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,导致气温将比原来下降1℃左右;冬天,(相同质量的水和沙石比较)放出相同的热量,水的温度降低的少,导致气温比原来升高1℃左右
大;浅
1;铜;铝
8.4×109;2.5×104
6.72×105J;0.032
3000;大于
0.375
21、(1)植树造林可以减弱噪声的影响;
(2)绿化、扩大水域面积,可以利用水的蒸发吸热来降低气温;
(3)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,使得昼夜的温差小,修建人工湖能有效调节周围环境的气温。
22:(1)质量;(2)等于;(3)小于
23、:(1)大;大;(2)质量;C;(3)D;(4)A;(5)9.45×103J。
24、:(1)水吸收的热量:Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×200kg×10℃=8.4×106J;
(2)水降低温度放得热量与升高温度吸收热量之比:Q放:Q吸=cm(t降-t0降):cm(t0升-t升)=(t降-t0降):(t0升-t升)=(90℃-50℃):(80℃-30℃)=4:5。
答:(1)在阳光照射下,水的温度升高了10℃,水吸收的热量为8.4×106J;
(2)天气原因,水箱内200kg的水,温度从90℃降低到50℃,和温度从30℃升高到80℃,放出的热量与吸收的热量之比为4:5。
25、:(1)水的质量为5kg;
(2)在这个过程中水吸收的热量为1.428×106J;
(3)在这个过程中燃烧的木炭质量为0.42kg。
26、:(1)锅炉内300kg的水吸收的热量是1.008×108J;
(2)此锅炉的效率是30%;
(3)混合后温水的温度为50℃。