物质的比热容
一、单选题
1.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.比热容
C.热量
D.内能
2.把质量相等的铝球和铁球(C铝>C铁)放在沸水中煮足够长的时间后,分别放入两杯温度质量都相同的水中,(杯子完全相同)达到平衡后( )
A.放铝球的杯中水温高
B.放铁球的杯中水温高
C.两杯水温相同
D.无法判断
3.甲、乙两种材料不同的金属块,它们的质量相等,同时投入沸水中充分加热,先把甲金属块从沸水中取出投入一杯冷水中,热平衡后,水的温度升高了t,取出甲金属块(不计水的质量变化),再把乙金属块由沸水投入该杯水中,热平衡后又使水温升高了t,则两金属块的比热容关系是( )
A.c甲<c乙
B.c甲=c乙
C.c甲>c乙
D.以上情况都有可能
4.依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
物质
比热容c/J(kg?℃)-1
水
4.2×103
煤油
2.1×103
砂石
约0.92×103
A.水的温度升高1℃需吸收4.2×103J的热量
B.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变
C.水和砂石放出相同的热量,水的温度降低得较多
D.使质量相等的水和煤油都升高1℃,煤油吸收的热量较多
5.用电加热杯给水加热,要使1L的水从20℃升高到100℃,则水需要吸收的热量为( )
A.3.36×108J
B.3.36×105J
C.8×107J
D.8×104J
6.如表是一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是( )
单位:J/(kg·℃)
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
干泥土
0.84×103
砂石
0.92×103
铜
0.39×103
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.200g水的比热容是100g水的比热容的两倍
C.100g室温下的铜块吸收3900J的热量,铜块温度可以升高100℃
D.不同物质的比热容一定不同
7.铜的比热容是铅的比热容的3倍,铜块和铅块放出相同的热量,则( )
A.铜块温度降低得多
B.铅块温度降低得多
C.两者温度降低得同样多
D.无法比较哪一个温度降低得多
8.在两个相同的容器中分别装入质量和初温相同的甲、乙两种液体,用两个规格相同的电加热器分别对它们加热,两种液体温度与加热时间关系如图所示,下列说法中正确的是( )
A.加热时间的长短可以反映液体吸收热量的多少
B.加热相同的时间,乙液体升高的温度多
C.升高相同的温度,甲液体吸收的热量多
D.甲液体的比热容小于乙液体的比热容
9.防冻液是在蒸馏水中加入特殊添加剂的冷却液,主要用于液冷式发动机冷却系统。它具有冬天防冻、夏天防沸、全年防水垢、防腐蚀且散热好等优良性能。其散热好的主要原因是( )
A.凝固点较低
B.沸点较高
C.比热容较大
D.密度较小
10.用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的A、B两种液体加热,加热过程中,温度随时间变化的图像如图所示,从图中看出( )
A.液体A的比热容大
B.两种液体的比热容相等
C.液体B的比热容大
D.无法比较
11.将一瓶酒精用去三分之一,则剩余酒精的密度、比热容和热值( )
A.热值不变,密度、比热容变为原来的三分之二
B.都变为原来的三分之二
C.热值变为原来的三分之二,密度、比热容不变
D.都不变
12.如图甲所示,在三个相同的试管中分别装入两种固态物质中的一种物质,再将它们放入装有水的烧杯中加热熔化。绘制出温度随时间变化的图像如图乙所示。关于试管中固态物质,下列判断正确的是( )
A.试管(a)和(b)中物质的质量相同
B.试管(a)和(b)中固体的比热容相同
C.试管(b)和(c)中物质的质量相同
D.试管(b)和(c)中固体的比热容相同
13.质量之比为2:3的甲、乙两种液体,当它们吸收的热量之比为7:5时,升高的温度之比为6:5,则甲、乙的比热容之比为( )
A.42∶25
B.1∶1
C.4∶7
D.7∶4
14.如图是用相同的加热装置对a、b两种物质加热时(不计热量损失),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.~时间内物质a的温度不变,内能不变
B.温度从升高到时,a物质吸收的热量比b多
C.若a、b是同种物质,则a的质量大于b的质量
D.若a、b质量相等,则a的比热容小于b的比热容
15.水的比热容较大,人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务,下列实例中与它这一特性无关的是( )
A.让流动的热水流过散热器供暖
B.内陆地区比沿海地区昼夜温差大
C.夜晚向稻田里放水以防冻坏秧苗
D.冬天地窖里放些水防止菜被冻坏
二、多选题
16.根据下表信息得出的以下四个结论中,正确的是( )
几种物质的比热容J/(kg。℃)
水4.2×103
煤油2.1×103
铜0.39×103
砂石0.92×103
酒精2.4×103
冰2.1×103
水银0.14×103
铝0.88×103
A.汽车发动机用水来冷却利用了水的比热容较大的性质
B.同一物质发生物态变化后,比热容不变
C.液体的比热容一定比固体的大
D.等质量的铝块和铜块通过热传递的方式降低相同的温度,铝块放出的热量多
17.将质量和温度均相等的两个金属块a和b,分别投入完全相同的甲、乙两杯水中(a投入甲杯,b投入乙杯,且水温低于金属块的温度)。当水和金属块之间的热传递终止时,甲杯水的温度低于乙杯水的温度。若不计热量的散失,则( )
A.a的末温比b的末温低
B.甲杯水的吸热比乙的吸热多
C.a的放热比b的放热多
D.a的比热容小于b的比热容
18.有三种液体分别用相同的电加热器加热,如图为加热时液体温度随时间变化的图像,下列分析正确的是( )
A.如果b
c质量相同,b的比热小于c的比热
B.如果a
b是同种物质,a的质量小于b的质量
C.如果b
c是不同种液体,b的沸点大于c的沸点
D.如果a
b是不同种物质,它们的沸点不同
19.在“探究水和沙子的吸热升温现象”的活动中,下列说法中不正确的是( )
A.沙子升温快,说明沙子吸收的热量比水吸收的热量多
B.加热相同的时间,说明沙子所吸收的热量与水的相同
C.水和沙子吸收热量的多少通过温度计升高的示数反映
D.将水和沙子加热到相同的温度,它们吸收的热量相同
20.夏天,海边的昼夜温差小,这是因为水的特性决定的下列现象同样能反映水的这一特性的是( )
A.汽车发动机用水来冷却降温
B.春天,温度较低的夜晚,农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏
C.炎热的夏天常常在教室的地面上洒水
D.城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温
三、实验题
21.如下图甲所示,在某同学在探究不同物质吸热能力的实验中,他使用相同的电加热器给水和煤油加热。得到实验数据如下表:
(1)请在表中升高的温度一栏填上相应温度值______;
次数
液体
质量/g
初温t0/℃
末温t1/℃
升高的温度△t/℃
加热时间/min
1
煤油
50
24
49
5
2
煤油
50
25
60
8
3
水
50
20
45
10
4
水
100
23
48
20
(2)比较1、2得出:质量相同的同种物质,升高______的温度,吸收的热量______;
(3)比较______得出:质量不同的同种物质,升高相同的温度,吸收的热量______。综合(2)(3)可知物质吸收热量的多少与______和______有关;
(4)比较1、3得出:吸热能力强的是______,理由是
______;
(5)质量相同的水和煤油的温度随时间变化的图象如图乙所示,为了比较物质的吸热本领,物理学中引入了______来描述物质的这一性质,根据乙图计算出b物质的比热容是______。
22.某小组同学通过实验探究液体吸收的热量多少与液体的种类、液体的质量及升高的温度等因素之间的关系。小组同学在四只相同的烧杯中倒入一定量的水或煤油,用四只供热情况完全相同的酒精灯分别对液体加热。每次实验时,液体的质量、加热所用时间及液体升高的温度等数据分别如图甲、乙、丙、丁所示。
加热3分钟
加热2分钟
加热4分钟
加热6分钟
甲
乙
丙
丁
(1)本实验液体吸收热量的多少通过______来比较;
(2)在图甲、乙、丙、丁中,最能说明“液体吸收的热量与升高温度有关”的是图中______
;
(3)分析、比较图中乙与丙的实验数据及相关条件,可以归纳得出的结论是:______。
参考答案
1.B
详解:
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ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.A
详解:
质量相等的铝球和铁球放在沸水中煮足够长的时间后,它们具有相同的温度,分别放入两杯温度相同的水中时,两金属球向水放出热量,水吸收热量后温度升高,已知C铝>C铁,根据公式可以知道,如果铝球和铁球降低相同的温度,铝的比热容大,所以铝球放出的热量最多,因此放铝球的水温升高幅度大。
故选A
3.A
详解:
先后将甲乙两金属块投入到同一杯水中,水升高的温度相同,水吸收的热量相同,不计热量损失,甲乙两金属块放出的热量相同,由题知,甲金属块温度比乙多降低了t,根据,质量相同的甲乙两金属块,放出相同的热量,降低的温度多的甲金属块,比热容小,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
4.B
详解:
A.水的比热容是4.2×103J/(kg?℃),它表示质量为1千克水,温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量是4.2×103J,故A错误;
B.比热容是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变,故B正确;
C.根据可得,质量相等的水和砂石放出相同的热量,由于水的比热容大于砂石的比热容,故水的温度降低得较少,故C错误;
D.由表格数据可知,水的比热容大于煤油的比热容,由可知,质量相等的水和煤油都升高1℃,水吸收的热量较多,故D错误。
故选B。
5.B
详解:
1L水的质量为
水需要吸收的热量为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.C
详解:
A.分析表中数据可知,水和冰是水的两种状态,比热容是不同的,说明比热容与物质状态有关,故A错误;
B.比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类有关,与物质的质量无关,所以200g水的比热容与100g水的比热容相等,故B错误;
C.由表格中数据可知,铜的比热容c=0.39×103J/(kg·℃),铜块温度升高值
故C正确;
D.由表中数据可知c铝=c干泥土,不同物质的比热容有的也相同,故D错误。
故选C。
7.D
详解:
因为,所以铜的比热容是铅的比热容的3倍,铜块和铅块放出相同的热量,但是无法确定二者的质量关系,所以无法比较温度的变化。
故选D。
8.A
详解:
A.当不计热量损失时,液体吸收的热量等于加热器放出的热量,而加热器放出的热量取决于加热时间,所以我们可以通过加热时间的长短可以反映液体吸收热量的多少,故A正确;
B.由图可知,加热相同的时间,甲的末温高于乙的末温,因为初温相同,所以甲升高的温度多,故B错误;
C.由图可知,当甲和乙升高相同的温度时,乙加热的时间更长,说明乙吸收的热量多,故C错误;
D.由图可知,质量相同的甲乙两种物质,吸收相同热量时,乙的温度变化小,根据公式可知,乙的比热容大于甲的比热容,故D错误。
故选A。
9.C
详解:
防冻液比热容较大,与相同质量的其它物质相比,升高相同的温度,防冻液吸收的热量多,所以散热好,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
10.C
详解:
根据可知,质量相同时,吸收相同的热量,比热容大的,温度升高的较少,比热容小的,温度升高的多。根据题意,两种液体质量相等,使用完全相同的电加热器加热两分钟,两种液体吸收的热量相等,从图像中可以看出,A液体温度升高的较多,液体B的较少,所以液体A的比热容较小,B的比热容较大。
故选C。
11.D
详解:
将一瓶酒精,用去三分之一后,质量减少,体积减小,但物质的种类和状态没有变化,所以密度、比热和热值都不变。
故选D。
12.D
详解:
由图乙可知,b、c有相同的熔点,b、c应为同种物质,比热容相同,b、c开始熔化的时间不同,说明他们质量不同;a、b熔点不同,为不同物质,比热容不同,a、b图像中有一部分,加热相同时间,变化温度相同,说明a、b质量不同,故ABC错误,D正确。
故选D。
13.D
详解:
由题知,
,
,
,根据
解得:。
故选D。
14.D
详解:
A.由图像知道,t1-t2时间内物质a的温度虽然不变,但继续吸收热量,所以其内能增加,故A错误;
B.用相同的加热装置对a、b两种物质加热,吸收热量的多少通过加热时间的长短来反映的;温度从T1升高到T2时,a物质的加热时间比b物质短,所以a物质吸收的热量比b少,故B错误;
C.如果a、b是同种物质,比热容相同,升高相同的温度时,a的加热时间短,则a吸收的热量少,由知道,a的质量小于b的质量,故C错误;
D.如果a、b质量相等,升高相同的温度时,a的加热时间短,则a吸收的热量少,由知道,a的比热容小于b的比热容,故D正确。
故选D。
15.D
详解:
A.让流动的热水流过散热器供暖利用了水的比热容大,温度变化小,故A不符合题意;
B.内陆地区比沿海地区昼夜温差大,是因为水的比热容大,所以沿海地区温度变化小,故B不符合题意;
C.夜晚向稻田里放水以防冻坏秧苗利用了水的比热容大,温度变化小,故C不符合题意;
D.冬天地窖里放些水防止菜被冻坏利用了水凝固放热,故D符合题意。
故选D。
16.AD
详解:
A.因为水的比热容大,则升高相同的温度,由知道,水吸收的热量多,所以汽车发动机用水来冷却,故A正确;
B.水变成冰后比热容变化了,水和冰是同一物质,由此可知同一物质发生物态变化后,比热容变化了,故B错误;
C.冰的比热容比水银的比热容大,故液体的比热容不一定比固体的大,故C错误;
D.质量相等的铝块和铜块,降低相同的温度,由于铝的比热容比铜的比热容大,由知道,铝块放出的热量多,故D正确。
故选AD。
17.AD
详解:
A.达到热平衡后,金属块的未温等于水的温,因为甲杯水的温度低于乙杯水的温度,所以金属块a末温比金属块b的未温低,故A符合题意;
B.两金属块使水温升高,甲杯水的温度低于乙杯水的温度,说明甲杯水吸热比乙的吸热少,故B不符合题意;
C.两金属块使水温升高,甲杯水的温度低于乙杯水的温度,甲杯水吸热比乙杯水吸热少,所以金属块a放热比b的放热少,故C不符合题意;
D.两金属块初温相同,对于金属块a
①
对于金属块b
②
两式相除得
因为,所以,则,又因为,所以,故D符合题意。
故选AD。
18.ABC
详解:
A.如果b
c质量相同,则相同的时间内升高的温度越大,比热容越小,故b的比热容小,故A选项符合题意;
B.如果a
b是同种物质,升高相同的温度,b需要的时间长,故b的质量比a大,故B选项符合题意;
C.如果b
c是不同种液体,沸腾后温度不变,由图可知,b的沸腾温度大于c,故b的沸点大于c的沸点,故C选项正确;
D.如果a
b是不同种物质,相同的沸腾温度,故沸点是相同的,故D选项错误。
故选
ABC。
19.ACD
详解:
A.
沙子升温快是由于沙子的比热容较小,当吸收相同热量时,升高温度更多,故A符合题意;
B.
用相同热源加热相同时间,可说明沙子和水吸收热量相同,故B不符合题意;
C.
水和沙子吸收热量多少是通过加热时间来反映的,加热时间越长,吸收热量越多,故C符合题意;
D.
水和沙子比热容不同,质量相同,初温相同,则加热到相同温度吸收的热量不同,故D符合题意;
故选ACD。
20.ABD
详解:
夏天,海边的昼夜温差小,因为水的比热容大,吸收相同的热量,水的温度变化量较小。
A.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机的冷却循环系统用水做工作物质,故A符合题意;
B.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以晚上向秧苗田里放水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,故B符合题意;
C.炎热的夏天,往室内地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,不是利用水的比热容大的特点,故C不符合题意;
D.城市修建人工湖,使水的覆盖面积增大,因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收相同的热量,温度升高的少,可以减弱热岛效应,故D符合题意。
故选ABD。
21.25、35、25、25
不同
不同
3、4
不同
质量
升高的温度
水
质量相同的水和煤油,升高相同的温度,水需要的加热时间更长
比热容
详解:
(1)[1]升高的温度等于相应的末温减初温,分别为25℃、35℃、25℃、25℃。
(2)[2][3]分析1、2两次数据,实验中都选用的是50g的煤油进行实验,第一次实验过程中煤油的温度升高了25℃,第二次实验过程中煤油的温度升高了35℃,两次加热时间不同,说明这两次实验过程中没有吸收的热量不同,由此可知:质量相同的同种物质,升高不同的温度,吸收的热量不同。
(3)[4][5]3、4次实验过程中,分别选用的是质量不同的水升高相同的温度,加热时间不相同,说明质量不同的同种物质,升高相同的温度,吸收的热量不同。
[6][7]综合(2)(3)可知,物质吸收热量的多少与质量和升高的温度有关。
(4)[8][9]分析1、3次实验,选用的是质量相同的水和煤油进行实验,升高相同的温度,水需要的加热时间更长,说明质量相同的水和煤油升高相同的温度,水要吸收更多的热量,水的吸热能力更强。
(5)[10]为了比较物质的吸热本领,物理学中引入了比热容来描述物质的这一性质。
[11]分析乙图可知,将a物质由10℃升高到30℃需要60s,将b物质由10℃升高到30℃需要20s,质量相同的a、b两种物质升高相同的温度,a物质需要吸收更多的热量,说明a物质的吸热能力比b物质的吸热能力强,由此判断a物质是水,b物质是煤油。实验过程中使用相同加热器加热,故a、b两物质升高相同的温度吸收的热量之比等于加热时间之比,即
a物质吸收的热量
b物质吸收的热量
即有
两物质质量相同,升高的温度也相同,则
带入数据有
解得
22.加热时间
甲、丁
同种液体(物质),升高相同的温度,质量越大,吸收热量越多
详解:
[1]用四只供热情况完全相同的酒精灯给液体加热,加热时间越长,液体吸热越多,根据转换法,本实验液体吸收热量的多少通过加热时间来比较。
[2]吸热多少与物质的质量、升高的温度和物质的种类有关,研究吸热多少与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变,即研究液体吸收的热量与升高温度的关系时,要控制物质的质量和物质的种类相同,故在图甲、乙、丙、丁中,最能说明“液体吸收的热量与升高温度有关”的是图中甲、丁。
[3]分析、比较图中乙与丙的实验数据及相关条件可知,不同质量的相同物质升高相同的温度,加热时间不同,即吸热多少不同,即可以归纳得出的结论是:同种液体(物质),升高相同的温度,质量越大,吸收热量越多。