第五章 比热容 同步练习
9893302355853640455226060课后巩固(一)
1、热传递实质上是 ( )
A.能量从内能大的物体传给内能小的物体
B.能量从热量多的物体传给热量少的物体
C.能量从温度高的物体传给温度低的物体
D.能量从质量大的物体传给质量小的物体
2、在日常生活中广泛应用水的比热容较大的特点,下列不属于这一特点应用的是 ( )
A.培育水稻秧苗时往稻田里灌水
B.用水来冷却汽车发动机
C.炎热的夏天,往室内地面上洒水降温
D.冬天供暖时用水作循环液
3、质量相等、初温相同的水和酒精,分别用两个相同的加热器加热(不计热量损失),加热过程中温度随时间的变化图线如图所示,关于a、b两种液体的鉴别结论正确的是 ( )
3747770114300A.a的比热大,是水
B.a的比热大,是酒精
C.b的比热大,是水
D.b的比热大,是酒精
4、质量相等的金属块A和B,放在沸水壶中煮10min后取出,马上分别投入质量相同、温度也相同的两杯水里,到两杯水的温度不再升高时,发现放A的水温高于放B的水温,则 ( )
A.金属块A的比热大 B.金属块A原来的温度较高
C.金属块A有较多的热量 D.金属块A有较好的导热性
5、已知铜、铁、铝的比热容依次增大,质量相等的铜、铁、铝三块金属块,吸收相等的热量后,则 ( )
A.铜的温度将最高 B.铁的温度将最高 C.铝的温度将最高 D.无法判断
right2914656、在相同的加热条件下,对质量为m1、比热容为c1的物体A和质量为m2、比热为c2的物体B均匀加热;物体A、B的温度随加热时间的变化情况如图所示,根据图象分析可推断出正确的结论是 ( )
A.若c1=c2,则m1c2,则m1>m2
C.若m1=m2,则c1c2
7、质量相等的煤油和水,吸收相等的热量,温度升高得快的是煤油,这是因为_______________。由此推理,质量相等的煤油和水,若升高相等的温度,煤油吸收的热量_____水吸收的热量。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
8、甲、乙两杯质量相同、温度分别是80℃和40℃的水,若降低相同的温度,则放出的热量是_________;若都降低到20℃,则放出的热量_____。(均选填“甲杯多”、“乙杯多”或“两杯相等”)
right82559、为比较水和煤油的比热容,小亮在家里做了下面的实验:在两个相同的塑料瓶内分别放入质量相等,初温都是室温的水和煤油。如图在瓶口扎上气球,将它们同时浸入热水中。
(1)观察到的现象是:______瓶口的气球膨胀得大些。
(2)气球膨胀的大小决定于水和煤油___________。
(3)要使两气球膨胀的大小相同,应对_______加热的时间长些。
(4)此实验表明_______比______的比热容大些。
10、为了探究物质吸收热量与哪些因素有关,某实验小组同学用相同的酒精灯分别加热质量和初温都相同的液体,实验过程及观察到的现象如图所示。设加热时液体每分钟吸收的热量相等。请根据实验现象及相关条件归纳得出初步结论。
14478088900(a) (b) (c) (d)
加热3分钟 加热5分钟 加热7分钟 加热4分钟
(a) (b) (c) (d)
加热3分钟 加热5分钟 加热7分钟 加热4分钟
(1)分析比较图中(a)与(b)与(c)可得出的初步结论是:_________________________。
(2)分析比较图中(c)与(d)可得出的初步结论是__________________________________。
right5334011、为了研究物质的某种特性,某小组的同学利用如图所示装置的做了如下实验:他们在两只完全相同的烧杯中放入100克水和100克煤油,用两只相同酒精灯加热,利用温度计和计时器测量液体的温度随时间的变化情况。记录数据如表一、表二所示。(已知ρ水>ρ煤油)
表一100克水
表二100克煤油
加热时间(分)
0
4
8
12
16
加热时间(分)
0
2
4
6
8
温度(℃)
20
22
24
26
28
温度(℃)
20
22
24
26
28
升高温度(℃)
0
2
4
6
8
升高温度(℃)
0
2
4
6
8
(1)甲图烧杯中盛的液体是__________(选填“水”或“煤油”)。实验中,用相同酒精灯加热的目的是:___________________________________。加热时间长短间接反映了____________。
(2)分析比较表一和表二中____________________的数据及相关条件,可得出的初步结论:质量相等的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不相等,水吸收的热量比煤油吸收的热量多。
(3)小组同学进一步综合分析表一、表二数据得出以下结论:综合分析比较表一或表二中的数据及相关条件可得:同种物质,吸收热量与质量、升高温度的比值是定值。该结论是__________。(选填“正确”、“错误”)
right889012、为了探究在热传递过程中物体吸收的热量与哪些因素有关,某同学用如图所示的器材进行了三组实验,并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示。实验时,他对加热时间予以控制,每一组加热时间相同,而各组却不同,第一组加热时间最大,第二组其次,第三组最小。
表一
表二
表三
实验
序号
液体
种类
液体
质量
升高的
温度
实验
序号
液体
种类
液体
质量
升高的
温度
实验
序号
液体
种类
液体
质量
升高的
温度
1
水
100
30
4
煤油
100
30
7
水
40
30
2
水
150
20
5
煤油
150
20
8
水
60
20
3
水
200
15
6
煤油
200
15
9
水
80
15
(1)分析比较实验序号1与4(或2与5,或3与6)的数据,可得出的初步结论是:相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量__________。
(2)分析比较实验序号________________________的数据,可得出的初步结论是:不同质量的同种物质,升高相同的温度,吸收的热量不同,质量大的,吸收的热量多。
(3)分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6,或7、8、9)的数据,可得出的初步结论是:_________________
____________________________________________________________。
13、一大怀冷水的温度为t1,一小杯热水的温度为t2,将它们混台后的温度为t,那么下列四个关系中,正确的是 ( )
A.t=(t1+t2)/2 B.t>(t1+t2)/2
C.t<(t1+t2)/2 D.t=(t2-t1)/2
center60134514、星期天,小林同学在父母的协助下,从早上6:00开始每隔半小时分别对他家附近的气温和一个深水池里的水温进行测量,并根据记录的数据绘成温度一时刻图线,如图则可以判断 ( )
A.甲是“气温”图线,乙是“水温”图线,因为水的比热容比空气的大
B.甲是“气温”图线,乙是“水温”图线,因为水的比热容比空气的小
C.甲是“水温”图线,乙是“气温”图线,因为水的比热容比空气的大
D.甲是“水温”图线,乙是“气温”图线,因为水的比热容比空气的小
15、有一堆从河中捞出的温砂子,测得其比热容为1.2×103焦/(千克·℃)。已知干砂子的比热容为0.9×103焦/(千克·℃),则按质量说,这堆砂子含水的百分比是多少?
16、冷水的质量为m,温度为t1,吸收一定热量后,温度升高到t;另有质量为2m的热水,如果先放出同样热量后温度也降到t,那么热水原来的温度应是 ( )
A.(3t1-t)/2 B.(2t-t1)/3 C.(3t-t1)/2 D.(3t-2t1)/3
9893302355853640455226060课后巩固
1、热传递实质上是 ( )
A.能量从内能大的物体传给内能小的物体
B.能量从热量多的物体传给热量少的物体
C.能量从温度高的物体传给温度低的物体
D.能量从质量大的物体传给质量小的物体
【难度】★
【答案】C
2、在日常生活中广泛应用水的比热容较大的特点,下列不属于这一特点应用的是 ( )
A.培育水稻秧苗时往稻田里灌水
B.用水来冷却汽车发动机
C.炎热的夏天,往室内地面上洒水降温
D.冬天供暖时用水作循环液
【难度】★★
【答案】C
3、质量相等、初温相同的水和酒精,分别用两个相同的加热器加热(不计热量损失),加热过程中温度随时间的变化图线如图所示,关于a、b两种液体的鉴别结论正确的是 ( )
3747770114300A.a的比热大,是水
B.a的比热大,是酒精
C.b的比热大,是水
D.b的比热大,是酒精
【难度】★★
【答案】C
4、质量相等的金属块A和B,放在沸水壶中煮10min后取出,马上分别投入质量相同、温度也相同的两杯水里,到两杯水的温度不再升高时,发现放A的水温高于放B的水温,则 ( )
A.金属块A的比热大 B.金属块A原来的温度较高
C.金属块A有较多的热量 D.金属块A有较好的导热性
【难度】★★
【答案】A
5、已知铜、铁、铝的比热容依次增大,质量相等的铜、铁、铝三块金属块,吸收相等的热量后,则 ( )
A.铜的温度将最高 B.铁的温度将最高 C.铝的温度将最高 D.无法判断
【难度】★★
【答案】D
right2914656、在相同的加热条件下,对质量为m1、比热容为c1的物体A和质量为m2、比热为c2的物体B均匀加热;物体A、B的温度随加热时间的变化情况如图所示,根据图象分析可推断出正确的结论是 ( )
A.若c1=c2,则m1c2,则m1>m2
C.若m1=m2,则c1c2
【难度】★★
【答案】D
7、质量相等的煤油和水,吸收相等的热量,温度升高得快的是煤油,这是因为_______________。由此推理,质量相等的煤油和水,若升高相等的温度,煤油吸收的热量_____水吸收的热量。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
【难度】★★
【答案】煤油的比热容比水小;小于
8、甲、乙两杯质量相同、温度分别是80℃和40℃的水,若降低相同的温度,则放出的热量是_________;若都降低到20℃,则放出的热量_____。(均选填“甲杯多”、“乙杯多”或“两杯相等”)
【难度】★★
【答案】两杯相等;甲杯多
right82559、为比较水和煤油的比热容,小亮在家里做了下面的实验:在两个相同的塑料瓶内分别放入质量相等,初温都是室温的水和煤油。如图在瓶口扎上气球,将它们同时浸入热水中。
(1)观察到的现象是:______瓶口的气球膨胀得大些。
(2)气球膨胀的大小决定于水和煤油___________。
(3)要使两气球膨胀的大小相同,应对_______加热的时间长些。
(4)此实验表明_______比______的比热容大些。
【难度】★★★
【答案】(1)煤油(2)温度(3)水(4)水;煤油
10、为了探究物质吸收热量与哪些因素有关,某实验小组同学用相同的酒精灯分别加热质量和初温都相同的液体,实验过程及观察到的现象如图所示。设加热时液体每分钟吸收的热量相等。请根据实验现象及相关条件归纳得出初步结论。
14478088900(a) (b) (c) (d)
加热3分钟 加热5分钟 加热7分钟 加热4分钟
(a) (b) (c) (d)
加热3分钟 加热5分钟 加热7分钟 加热4分钟
(1)分析比较图中(a)与(b)与(c)可得出的初步结论是:_________________________。
(2)分析比较图中(c)与(d)可得出的初步结论是__________________________________。
【难度】★★
【答案】(1)相同质量的同种物质,升高的温度越高,吸收的热量越多
(2)相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同
right5334011、为了研究物质的某种特性,某小组的同学利用如图所示装置的做了如下实验:他们在两只完全相同的烧杯中放入100克水和100克煤油,用两只相同酒精灯加热,利用温度计和计时器测量液体的温度随时间的变化情况。记录数据如表一、表二所示。(已知ρ水>ρ煤油)
表一100克水
表二100克煤油
加热时间(分)
0
4
8
12
16
加热时间(分)
0
2
4
6
8
温度(℃)
20
22
24
26
28
温度(℃)
20
22
24
26
28
升高温度(℃)
0
2
4
6
8
升高温度(℃)
0
2
4
6
8
(1)甲图烧杯中盛的液体是__________(选填“水”或“煤油”)。实验中,用相同酒精灯加热的目的是:___________________________________。加热时间长短间接反映了____________。
(2)分析比较表一和表二中____________________的数据及相关条件,可得出的初步结论:质量相等的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不相等,水吸收的热量比煤油吸收的热量多。
(3)小组同学进一步综合分析表一、表二数据得出以下结论:综合分析比较表一或表二中的数据及相关条件可得:同种物质,吸收热量与质量、升高温度的比值是定值。该结论是__________。(选填“正确”、“错误”)
【难度】★★
【答案】(1)煤油;使水和煤油在相同时间内吸收相同热量;物质吸收热量的多少
(2)第三列或第四列或第五列或第六列
(3)正确
right889012、为了探究在热传递过程中物体吸收的热量与哪些因素有关,某同学用如图所示的器材进行了三组实验,并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示。实验时,他对加热时间予以控制,每一组加热时间相同,而各组却不同,第一组加热时间最大,第二组其次,第三组最小。
表一
表二
表三
实验
序号
液体
种类
液体
质量
升高的
温度
实验
序号
液体
种类
液体
质量
升高的
温度
实验
序号
液体
种类
液体
质量
升高的
温度
1
水
100
30
4
煤油
100
30
7
水
40
30
2
水
150
20
5
煤油
150
20
8
水
60
20
3
水
200
15
6
煤油
200
15
9
水
80
15
(1)分析比较实验序号1与4(或2与5,或3与6)的数据,可得出的初步结论是:相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量__________。
(2)分析比较实验序号________________________的数据,可得出的初步结论是:不同质量的同种物质,升高相同的温度,吸收的热量不同,质量大的,吸收的热量多。
(3)分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6,或7、8、9)的数据,可得出的初步结论是:_________________
____________________________________________________________。
【难度】★★
【答案】(1)不同
(2)1、7或2、8或3、9
(3)不同质量的同种物质,吸收相同的热量,升高的温度不相同
13、一大怀冷水的温度为t1,一小杯热水的温度为t2,将它们混台后的温度为t,那么下列四个关系中,正确的是 ( )
A.t=(t1+t2)/2 B.t>(t1+t2)/2
C.t<(t1+t2)/2 D.t=(t2-t1)/2
【难度】★★
【答案】C
【解析】冷水吸收的热量:Q吸=cm1(t-t1),
热水放出的热量:Q放=cm2(t2-t),
由题知,Q吸=Q放,∴cm1(t-t1)=cm2(t2-t),
解得:m1/ m2=(t2-t)/(t-t1)
∵冷水是一大杯,热水是一小杯,∴m1>m2,即t2-t>t-t1;t<(t1+t2)/2
故选C
center60134514、星期天,小林同学在父母的协助下,从早上6:00开始每隔半小时分别对他家附近的气温和一个深水池里的水温进行测量,并根据记录的数据绘成温度一时刻图线,如图则可以判断 ( )
A.甲是“气温”图线,乙是“水温”图线,因为水的比热容比空气的大
B.甲是“气温”图线,乙是“水温”图线,因为水的比热容比空气的小
C.甲是“水温”图线,乙是“气温”图线,因为水的比热容比空气的大
D.甲是“水温”图线,乙是“气温”图线,因为水的比热容比空气的小
【难度】★★
【答案】A
【解析】水池的水和空气在同样吸放热条件下,因为水的比热容大,温度变化小,所以温度变化较小的乙是水温的图线。故选A
15、有一堆从河中捞出的温砂子,测得其比热容为1.2×103焦/(千克·℃)。已知干砂子的比热容为0.9×103焦/(千克·℃),则按质量说,这堆砂子含水的百分比是多少?
【难度】★★
【答案】9.1%
【解析】干砂子的质量m1,水的质量m2,砂子和水的混合物的质量m;干砂子的比热容c1,水的比热容c2,砂子和水的混合物的比热容c;干砂子吸收的热量Q1,水吸收的热量Q2,砂子和水的混合物吸收的热量Q;△t是温度差
砂子和水的混合物、砂子、水各自吸收的热量可以表示为:
Q=c(m1+m2)△t Q1=c1m1△t Q2=c2m2△t
由这三个式子可以解出false
代入数值后,得false
16、冷水的质量为m,温度为t1,吸收一定热量后,温度升高到t;另有质量为2m的热水,如果先放出同样热量后温度也降到t,那么热水原来的温度应是 ( )
A.(3t1-t)/2 B.(2t-t1)/3 C.(3t-t1)/2 D.(3t-2t1)/3
【难度】★★
【答案】C
【解析】设热水原来的温度为t0
冷水吸收的热量:Q吸=cm(t-t1),
∵Q吸=Q放,
∴热水放出的热量:Q放=c2m(t0-t)=cm(t-t1),
解得:t0=(3t-t1)/2,故C正确
课后巩固(二)
1、在铝壶中放入3kg温度是20℃的水,将它加热至100℃,所需的热量(c水=4.2×103J/(kg﹒℃)) ( )
A.等于1.008×106J B.大于1.008×106J
C.小于1.008×106J D.条件不足无法确定
2、给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如图中a图线所示。若其他条件不变,仅将水的质量增加,则温度与时间的关系图线正确的是 ( )
A.a B.b
C.c D.d
3、甲、乙两个物体质量相等,若它们的比热容之比为2:1,升高的温度之比为2:1,则甲、乙两个物体吸收的热量之比为 ( )
A.1:1 B.l:2 C.1:4 D.4:l
4、质量相同的两个物质由于吸热而升温,若它们的比热之比为1:2,升高的温度之比为3:2,则它们吸收的热量之比为 ( )
A.3:4 B.4:3 C.1:3 D.3:1
5、一冰块先后经历了以下三个过程:①-l0℃的冰到0℃的冰,吸收热量Q1;②0℃的冰变为l0℃的水,吸收热量Q2;③10℃的水到20℃的水,吸收热量Q3。已知冰和水的比热容分别为c冰、c水,且c冰<c水,在整个过程中总质量保持不变,则 ( )
A.Q1>Q2>Q3 B.Q1<Q2<Q3
C.Q1<Q3<Q2 D.Q1<Q2=Q3
3852545349256、用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,据此判断甲物质10min吸收的热量为 ( )(水的比热容c=4.2×103J/(kg﹒℃))
A.5.04×105J B.4.2×105J
C.2.52×105J D.条件不足,不能计算
3766820920757、将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上。经过一定时间后,冰块形状基本不再变化时的情形如图所示。则三块金属的比热容c甲、c乙、c丙大小相比 ( )
A.c甲最大 B.c乙最大 C.c丙最大 D.c甲=c乙=c丙
8、砂石的比热容为0.92×103J/(kg﹒℃),它表示质量为_______的砂石,温度每升高1℃所吸收的热量为____________,当质量为30kg的砂石放出8.28×104J的热量后,其温度将降低_________。
9、小贝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30kg,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。
10、分别向洗澡盆放水时,已知冷水为20℃,热水为80℃,想得到40℃的温水120kg,应该分别放冷水和热水各多少千克?(不计热损失)
11、一块质量为400克的铜块和一个铅块吸收相同的热量后,升高的温度之比为4:3,求这铅块的质量。(C铜=0.39×103J/(kg﹒℃),C铝=0.13×103J/(kg﹒℃))
12、每到夏收季节,高淳农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧,这不仅造成资源浪费、环境污染,而且极易引发火灾等。为解决这一问题,现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。若燃烧秆浆煤(热值为2.4×107J/kg),使50kg、20℃的水温度升高到80℃。
求:(1)水需要吸收的热量。
(2)如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸收,需要完全燃烧多少千克秆浆煤。
13、在野外施工中,需要使质量m=4.20kg的铝合金物体升温。除了保温瓶中尚存有温度t=90.0℃的1.200kg的热水外,无其他热源。试提出一个操作方案,能利用这些热水使构件从温度t0=10.0℃升温到66.0℃以上(含66.0℃),并通过计算验证你的方案。已知铝合金的比热容c=0.880×103J(kg﹒℃)-1,水的比热容c0=4.20×103J(kg﹒℃)-1,不计向周围环境散失的热量。
14、在一个标准大气压下,质量为1kg,初温为80℃的水吸收1.26×105J热量后,其温度升高到多少?若这些热量被5kg的铜块吸收,则铜块升高的温度是多少℃?(c水=4.2×103J/(kg?℃),c铜=0.39×103J/(kg﹒℃),最后结果保留一位小数)
15、如图所示甲、乙两球完全相同,分别浸没在水和水银的同一深度内,甲、乙两球是用同一种特殊材料制作的:当温度稍微升高时,球的体积会变大,如果开始水和水银的温度相同,且两液体温度同时缓缓地升高同一值,则 ( )
4399280-192405A.甲球吸收的热量较多 B.乙球吸收的热量较多
C.两球吸收的热量相等 D.无法确定
16.有甲、乙、丙三种液体,比热容依次为2×103J/(kg·℃)、3.32×103J/(kg·℃)和2.436×103J/(kg·℃);质量依次为0.2kg、0.3kg和0.4kg;初温依次为80℃、50℃和10℃。求三种液体混合后的最终温度,不计热损失。
329438012065
17、在一搅拌机的容器内装有质量m为0.5千克的水,把水加热到70℃后让其在室温下自动冷却。其温度随时间变化的关系如图所示。现开动电动搅拌机对该冷却的水不停地搅拌,电动机的功率为900瓦,其做的功有80%转化为水的内能。若不考虑容器的内能变化,已知水的比热容是求:
(1)不考虑室温下的自动冷却,搅拌机每秒钟能使水温上升多少℃?
(2)在考虑室温的自动冷却的情况下,水最终的温度是多少℃?
96647073025
18、将一杯热水倒入盛有冷水的容器中,冷水的温度升高了10℃,再向容器内倒入一杯相同质量和温度的热水,容器中的水温又升高了6℃。如果继续向容器中倒入一杯同样的热水,则容器中的水温会升高 ( )
A.5℃ B.4℃ C.3℃ D.2℃
答案
1、在铝壶中放入3kg温度是20℃的水,将它加热至100℃,所需的热量(c水=4.2×103J/(kg﹒℃)) ( )
A.等于1.008×106J B.大于1.008×106J
C.小于1.008×106J D.条件不足无法确定
【难度】★
【答案】B
4119245666752、给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如图中a图线所示。若其他条件不变,仅将水的质量增加,则温度与时间的关系图线正确的是 ( )
A.a B.b
C.c D.d
【难度】★★
【答案】C
3、甲、乙两个物体质量相等,若它们的比热容之比为2:1,升高的温度之比为2:1,则甲、乙两个物体吸收的热量之比为 ( )
A.1:1 B.l:2 C.1:4 D.4:l
【难度】★
【答案】D
4、质量相同的两个物质由于吸热而升温,若它们的比热之比为1:2,升高的温度之比为3:2,则它们吸收的热量之比为 ( )
A.3:4 B.4:3 C.1:3 D.3:1
【难度】★
【答案】A
5、一冰块先后经历了以下三个过程:①-l0℃的冰到0℃的冰,吸收热量Q1;②0℃的冰变为l0℃的水,吸收热量Q2;③10℃的水到20℃的水,吸收热量Q3。已知冰和水的比热容分别为c冰、c水,且c冰<c水,在整个过程中总质量保持不变,则 ( )
A.Q1>Q2>Q3 B.Q1<Q2<Q3
C.Q1<Q3<Q2 D.Q1<Q2=Q3
【难度】★★
【答案】C
3852545349256、用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,据此判断甲物质10min吸收的热量为 ( )(水的比热容c=4.2×103J/(kg﹒℃))
A.5.04×105J B.4.2×105J
C.2.52×105J D.条件不足,不能计算
【难度】★★
【答案】C
3766820920757、将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上。经过一定时间后,冰块形状基本不再变化时的情形如图所示。则三块金属的比热容c甲、c乙、c丙大小相比 ( )
A.c甲最大 B.c乙最大 C.c丙最大 D.c甲=c乙=c丙
【难度】★★
【答案】C
8、砂石的比热容为0.92×103J/(kg﹒℃),它表示质量为_______的砂石,温度每升高1℃所吸收的热量为____________,当质量为30kg的砂石放出8.28×104J的热量后,其温度将降低_________。
【难度】★
【答案】1kg;0.92×103J;3℃
9、小贝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30kg,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。
【难度】★
【答案】4.41×106
10、分别向洗澡盆放水时,已知冷水为20℃,热水为80℃,想得到40℃的温水120kg,应该分别放冷水和热水各多少千克?(不计热损失)
【难度】★★★
【答案】设热水的质量为m1,则冷水的质量为m2=m-m1=120kg-m1,已知热水的初温和末温,利用放热公式求热水放出的热量Q放=cm1(t-t01)=4.2×103J/(kg?℃)×m1×(80℃-40℃);又知道冷水的初温和末温,利用吸热公式求冷水吸收的热量Q吸=c(m-m1)×(t-t01)=4.2×103J/(kg?℃)×(120kg-m1)×(40℃-20℃),不计热量损失,所以热水放出的热量等于冷水吸收的热量,即Q吸=Q放,4.2×103J/(kg?℃)×m1×(80℃-40℃)=4.2×103J/(kg﹒℃)×(120kg-m1)×(40℃-20℃),据此可求所用热水和冷水的质量,m1=40kg,m2=80kg。
11、一块质量为400克的铜块和一个铅块吸收相同的热量后,升高的温度之比为4:3,求这铅块的质量。(C铜=0.39×103J/(kg﹒℃),C铝=0.13×103J/(kg﹒℃))
【难度】★★
【答案】1600g
12、每到夏收季节,高淳农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧,这不仅造成资源浪费、环境污染,而且极易引发火灾等。为解决这一问题,现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。若燃烧秆浆煤(热值为2.4×107J/kg),使50kg、20℃的水温度升高到80℃。
求:(1)水需要吸收的热量。
(2)如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸收,需要完全燃烧多少千克秆浆煤。
【难度】★★★
【答案】解(1)Q=cmΔt=4.2×103J/(kg﹒℃)×50kg×(80℃-20℃)=1.26×107J
即水需要吸收的热量为1.26×107J
(2)Q=mq m=1.75kg 即需要完全燃烧1.75千克秆浆煤
13、在野外施工中,需要使质量m=4.20kg的铝合金物体升温。除了保温瓶中尚存有温度t=90.0℃的1.200kg的热水外,无其他热源。试提出一个操作方案,能利用这些热水使构件从温度t0=10.0℃升温到66.0℃以上(含66.0℃),并通过计算验证你的方案。已知铝合金的比热容c=0.880×103J(kg﹒℃)-1,水的比热容c0=4.20×103J(kg﹒℃)-1,不计向周围环境散失的热量。
【难度】★★★
【答案】①操作方案:将保温瓶中t=90℃的热水分若干次倒出来。
第一次先倒出一部分,与温度为t0=10.0℃的构件充分接触,并达到热平衡,构件温度升高到t1。
将这部分温度为t1的水倒掉,再从保温瓶倒出一部分热水,再次与温度为t1的构件接触,并达到热平衡,此时构件的温度升高到t2。
再将这些温度为t2的热水倒掉,然后再从保温瓶倒出一部分热水来使温度为t2的构件升温,……。直到最后一次将剩余的热水倒出来与构件接触,达到热平衡,只要每部分水的质量足够小,最终就可使构件的温度达到所要求的值。
②验证计算:如将1.200kg热水分5次倒出,每次倒出m0=0.240kg,在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) 所以Q1= Q1′
得t1=27.1℃ 同理:t2=40.6℃,……,t5=66.0℃(倒出次数不能少于5次)
14、在一个标准大气压下,质量为1kg,初温为80℃的水吸收1.26×105J热量后,其温度升高到多少?若这些热量被5kg的铜块吸收,则铜块升高的温度是多少℃?(c水=4.2×103J/(kg?℃),c铜=0.39×103J/(kg﹒℃),最后结果保留一位小数)
【难度】★★
【答案】解:(1)Q吸=cmΔt,
水吸收热量后升高的温度:Δt=Q吸/c水m水=1.26×105J/(4.2×103J/(kg﹒℃)×1kg)=30℃,
水的初温为80℃,升高30℃后,水的温度为110℃,
在1标准大气压下,水的沸点为100℃,并且沸腾时水的温度不变,
水吸热后,温度不会升高到110℃,水的末温为100℃;
(2)Q吸=cmΔt,
铜块吸收热量后升高的温度:Δt=Q吸/c铜m铜=1.26×105J/(0.39×103J/(kg﹒℃)×5kg)=64.6℃;
15、如图所示甲、乙两球完全相同,分别浸没在水和水银的同一深度内,甲、乙两球是用同一种特殊材料制作的:当温度稍微升高时,球的体积会变大,如果开始水和水银的温度相同,且两液体温度同时缓缓地升高同一值,则 ( )
4399280-192405A.甲球吸收的热量较多 B.乙球吸收的热量较多
C.两球吸收的热量相等 D.无法确定
【难度】★★★
【答案】B
【解析】由题知,水和水银的初温相同(两球的初温相同),当两液体温度同时缓缓地升高同一值,二者的末温相同,吸收的热量除了使内能增加相同的量外还要克服液体的压力做功,所以乙球吸收的热量较多
16、有甲、乙、丙三种液体,比热容依次为2×103J/(kg·℃)、3.32×103J/(kg·℃)和2.436×103J/(kg·℃);质量依次为0.2kg、0.3kg和0.4kg;初温依次为80℃、50℃和10℃。求三种液体混合后的最终温度,不计热损失。
【难度】★★★
【答案】38.6℃
【解析】设三种液体的比热容、质量、初温依次是c1、m1、t1;c2、m2、t2;c3、m3、t3。甲、乙两种液体混合后,平衡温度为t′然后再与丙液体混合,平衡温度为t,则
c1m1(t1-t′)=c2m2(t′-t2)
c3m3(t-t3)=c1m1(t′-t)+c2m2(t′-t)
将数值代入得t=38.6℃
329438012065
17、在一搅拌机的容器内装有质量m为0.5千克的水,把水加热到70℃后让其在室温下自动冷却。其温度随时间变化的关系如图所示。现开动电动搅拌机对该冷却的水不停地搅拌,电动机的功率为900瓦,其做的功有80%转化为水的内能。若不考虑容器的内能变化,已知水的比热容是求:
(1)不考虑室温下的自动冷却,搅拌机每秒钟能使水温上升多少℃?
(2)在考虑室温的自动冷却的情况下,水最终的温度是多少℃?
【难度】★★★
【答案】0.343℃;30℃
【解析】(1)1s搅拌机做功:W=Pt=900W×1s=900J,
转化为水的内能:Q=Wη=900J×80%=720J,
∵Q=mc△t,水升高的温度:△t=Q/mc=720J/(4.2×103J/(kg﹒℃)×0.5kg)≈0.343℃;
(2)搅拌机每秒钟能使水温上升0.343℃,在图中找出水冷却时温度随时间变化的快慢等于0.343℃/秒的位置,对应的点所表示的温度即为水的最终温度
3731895194945
18、将一杯热水倒入盛有冷水的容器中,冷水的温度升高了10℃,再向容器内倒入一杯相同质量和温度的热水,容器中的水温又升高了6℃。如果继续向容器中倒入一杯同样的热水,则容器中的水温会升高 ( )
A.5℃ B.4℃ C.3℃ D.2℃
【难度】★★★
【答案】B
【解析】设冷水的温度为t0,热水的温度为t
热水放出的热量等于冷水吸收的热量,即Q吸=Q放
可得:m热(t-t0-10℃)=m冷10℃
2m热(t-t0-16℃)=m冷16℃
即m热:m冷=1:3 t-t0=40℃
加第三杯水的时候:3m热(t-t0-16℃-△t)=m冷(16℃+△t) △t=4℃,故选B