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第十二章 内能与热机
12.3 研究物质的比热容
第2课时 比热容的应用
知识储备
比热容大的物质吸热能力强。比热容是物质的一种属性,与物质的
和
有关,与
、
以及吸放热的多少无关。
种类
状态
质量
温度的变化量
新课学习
知识点1
应用比热容解释现象
水的吸、放热性能
,在日常生活中,既可以用水来取暖,也可以用水来
。
强
致冷
1(例1)沿海地区同沙漠地区相比,冬暖夏凉,昼夜温差小,这是因为
(
)
A.水的密度比沙石的密度小
B.水的比热容大于沙石的比热容
C.水的热量大于沙石的热量
D.水的传热本领比沙石的传热本领差
B
2(对点练习1)小强用相同酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热,依数据描绘温度-时间图象如图。由图可知,甲物质温度比乙物质温度升高
,(选填“快”或“慢”)甲物质比热容
(选填“>”“<”或“=”)乙物质比热容。汽车发动机的冷却液应该选
物质。
快
<
乙
知识点2
公式Q=qm和Q=cmΔt的应用
内能
转移
3(例2)用燃气灶烧水,燃烧0.5
kg的煤气,使50
kg的水从20℃升高到70
℃,已知水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃),煤气的热值为4.2×107
J/kg。求:(1)0.5
kg煤气完全燃烧放出的热量;(2)水吸收的热量;(3)燃气灶烧水的效率。
解:(1)Q放=qm=4.2×107J/kg×0.5kg
=2.1×107J
(2)Q吸=c水m水Δt
=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(70℃-20℃)
=1.05×107J
答:略
4(对点练习2)我国在南海成功进行了可燃冰试采。可燃冰是一种固态晶体,在常温常压下会迅速升华为气态,实验发现:2m3的可燃冰完全燃烧后放出的热量如果60%被水吸收,可以将4×104
kg的水从0
℃加热到100
℃,则可燃冰的热值为多少?[c水=4.2×103
J/(kg·℃)]
解:Q吸=cmΔt
=4.2×103J/(kg·℃)×4×104kg×(100℃-0℃)=1.68×1010J
答:略
基础过关
5.
下列事例中不是利用水的比热容大这一特性的是
(
)
A.
早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜
B.
汽车发动机用循环水冷却
C.让流动的热水流过散热器取暖
D.
晚上向秧苗田里放水,以防冻坏秧苗
A
6.下表是几种物质的比热容,判断下列说法中错误的是
(
)
A.
制作体温计常用水银作介质,原因之一是水银的比热容小
B.
北方楼房中的取暖器用水作介质,利用了水的比热容大的特性
C.
由于水比沙石的比热容大,所用内陆地区的昼夜温差比沿海地区大
D.
由于水比冰的比热容大,所以冷却食品时0
℃的水比0
℃的冰效果好
答案是:D
7.我国每年消耗数千万桶原油用于制造塑料袋,已知原油的热值为4.4×107
J/kg,完全燃烧1
kg原油,能释放出多少热量?这些热量如果全部被水吸收,可以使常温下多少kg水的温度上升20
℃。[水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃)]
解:Q=qm=4.4×107J/kg×1kg=4.4×107J
Q吸=Q放=4.4×107J
答:略
能力提升
8.
为了保护环境,我们应大力提倡使用清洁能源。现要将20
kg的水从16
℃加热到50
℃,需要吸收的热量为________;如果使用热效率为80
%的天然气热水器,需要消耗________m3天然气。已知水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃),天然气的热值为3.2×107
J/m3。(结果均保留到小数点后2位)
2.856×106
0.11
9.
某太阳能热水器中装有40
kg的水,阳光照射一段时间后,水温从10
℃升高到60
℃,已知c水=4.2×103
J/(kg·℃)。求:
(1)热水器中的水所吸收的热量。
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少立方米的天然气?(天然气的热值为4.2×107
J/m3,假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收)
解:(1)Q吸=cmΔt
=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(60℃-10℃)
=8.4×106J
(2)Q吸=Q放
答:略
10.如图所示,为比较a、b两种液体的比热容及1、2两种燃料的热值,甲、乙、丙三图中的装置相同,燃料的质量均为10
g,烧杯内的液体初温相同。当燃料燃烧完时,立即读取相应温度计的读数,分别为
T甲、T乙、T丙,且有T甲>T乙>T
丙。
(1)在实验中,三个烧杯中a、b液体的
必须相同;
(2)比较a、b两种液体的比热容,应选择
两图进行实验,实验液体a的比热容ca与实验液体b的比热容cb相比,ca
cb(选填“>”“=”或“<”);
(3)比较1、2两种燃料的热值,应选择
两图进行实验,实验燃料1的热值q1与实验燃料2的热值q2相比,q1
q2(选填“>”“=”或“<”)。
质量
甲、丙
<
>
甲、乙
谢谢