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文檔簡介
PAGE1第03講:比熱容【考點歸納】考點一:比熱容的理解考點二:理解水的比熱容考點三:生活中的比熱容問題考點四:比熱容的定義式考點五:熱平衡問題考點六:比熱容的圖像分析問題考點七:比較不同物質(zhì)的吸熱能力考點八:比熱容的計算問題【知識梳理】知識點一.比熱容1、定義:一定質(zhì)量的某種物質(zhì)在溫度升高時,吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比叫做這種物質(zhì)的比熱容,用符號c表示。2、公式及單位:;單位:焦耳每千克攝氏度,符號是:J/(kg·℃)3、物理意義:表示物體吸熱或放熱的能力的強弱。4、比熱容是物質(zhì)的一種特性,大小與物質(zhì)的種類、狀態(tài)有關,與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關。5.水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),它表示的物理意義是:1kg的水溫度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的熱量為4.2×103J知識點二.水的比熱容(1)大?。核谋葻崛菔?.2×103J/(kg·℃)(2)物理意義是:1千克的水溫度升高1℃吸收的熱量是4.2×103J。(3)有關水比熱容的利用①冷卻和取暖。冬天,北方地區(qū)用熱水取暖;汽車發(fā)動機用水作為冷卻液。②調(diào)節(jié)氣溫。沙漠地區(qū)的晝夜溫差大,沿海地區(qū)晝夜溫差小。知識點三、熱量的計算公式:Q吸=cm(t-t0)(或Q吸=cm△t)Q放=cm(t0-t)(或Q放=cm△t)【題型歸納】題型一:比熱容的理解1.(23-24九年級上·山西晉城)已知,關于同一種物質(zhì)的比熱容c,下列說法正確的是()A.若吸收的熱量增大一倍,則比熱容增大一倍B.若質(zhì)量增大一倍,則比熱容減至一半C.若加熱前后的溫度差增大一倍,則比熱容增大一倍D.無論物體質(zhì)量多大,比熱容都不變,比熱容只與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關【答案】D【詳解】比熱容是物質(zhì)的一種特性,與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關,與質(zhì)量、溫度變化和吸熱多少無關,故D正確,ABC錯誤。故選D。2.(23-24九年級上·河南安陽·期末)下表是一些物質(zhì)的比熱容,從表中得出的下列說法中正確的是()物質(zhì)比熱容物質(zhì)比熱容水鋁酒精銅煤油汞冰鉛A.比熱容是物質(zhì)的一種特性,不同物質(zhì)的比熱容大小不同B.液態(tài)物質(zhì)的比熱容比固態(tài)物質(zhì)的比熱容大C.體溫計內(nèi)測溫液體選用水銀的一個原因是水銀的比熱容較小D.上表中相同質(zhì)量的不同物質(zhì)吸收相同的熱量,水升高的溫度較高【答案】C【詳解】A.讀表格可知,煤油和冰是不同物質(zhì)比熱容相同,比熱容都是2.1×103J/(kg·℃),故A錯誤;B.讀表格可知,一般情況下,煤油是液體,冰是固態(tài),它們的比熱容相同,都是2.1×103J/(kg·℃),故B錯誤;C.讀表格可知,相比之下,水銀的比熱容更小,這樣在吸收相同的熱量時,其溫度變化明顯,因此,適合作為測溫物質(zhì),故C正確;D.讀表格可知,水的比熱容最大,相同質(zhì)量的不同物質(zhì)吸收相同的熱量,由可知,水升高的溫度較小,故D錯誤。故選C。3.(23-24九年級上·四川廣元·期末)小旋從表提供的信息中,得出了以下幾個結論,其中不正確的是()幾種物質(zhì)的比熱容水4.2×103水銀0.14×103鋁0.88×103酒精2.4×103干泥土0.84×103鉛0.13×103冰2.1×103銅0.39×103砂石0.92×103煤油2.1×103鐵0.46×103A.汽車發(fā)動機用水做冷卻劑效果比較好B.液體的比熱容都比固體大C.同種物質(zhì)在不同狀態(tài)下比熱容不同D.質(zhì)量相同的銅和鐵,升高相同的溫度,鐵吸收的熱量多【答案】B【詳解】A.表格中水的比熱容最大,則相同質(zhì)量的水和其它液體相比較,在吸收相同的熱量的情況下,由于水的比熱容最大,水的溫度變化小,即水溫度升高的最慢,故一般用水做冷卻劑效果最好,故A正確,不符合題意;B.液體物質(zhì)的比熱容不一定比固體物質(zhì)的比熱容大,例如水銀的比熱容就比大部分固體的比熱容小,故B錯誤,符合題意;C.同種物質(zhì)在不同狀態(tài)下比熱容不同,例如水在液態(tài)和固態(tài)時比熱容不同,故C正確,不符合題意;D.質(zhì)量相等的銅和鐵升高相同的溫度,鐵的比熱容較大,由公式Q=cm?t知,鐵吸收的熱量多,故D正確,不符合題意。故選B。題型二:理解水的比熱容4.(23-24九年級上·山東濟南·期末)炎炎夏日,小梅來到美麗的海濱城市日照。她發(fā)現(xiàn),在這里白天的風常常從海面吹向陸地,而在夜晚風卻從陸地吹向海面,如圖是陸地和海面之間空氣流動情況的示意圖。形成這一現(xiàn)象的主要原因是(
)A.陸地上的砂石的溫度總是高于海水的溫度B.陸地上的砂石的內(nèi)能總是小于海水的內(nèi)能C.陸地上的砂石的比熱容小于的海水比熱容D.陸地上的砂石吸收的熱量少于海水的吸收的熱量【答案】C【詳解】沿海地區(qū)水多,水的比熱容較大;內(nèi)陸地區(qū),地表以砂石泥土為主,砂石泥土比熱容較??;由于水的比熱容大,所以對于相同質(zhì)量的水和砂石相比較,在吸收或放出相同的熱量時,水的溫度變化小,而砂石的溫度變化大,所以白天陸地的溫度高、海水溫度低,晚上陸地溫度低、海水溫度高;白天陸地上方空氣的溫度高度,密度小,砂石上方空氣上升,海面上的冷空氣過來補充,所以白天的風常常從海面吹向陸地,而晚上海面上方的熱空氣上升,風從陸地吹向海面。故選C。5.(23-24九年級上·山東濟南·期末)初春時晝夜溫差大,農(nóng)民們在培育水稻秧苗時,為了不使秧苗凍傷,可采取的做法是()A.早晨多灌水,傍晚多排水 B.早晨和傍晚都要多灌水C.早晨多排水,傍晚多灌水 D.早晨和傍晚都不要灌水【答案】C【詳解】初春培育水稻秧苗時,為了不使秧苗受凍,傍晚多灌水,當夜晚溫度降低時,因為水的比熱大,水放出熱量,水的溫度降低的比較少,不至于使秧苗受凍;在早晨把稻田內(nèi)是水排出,稻田接受太陽光的照射,泥土的比熱小,泥土吸收熱量,溫度升高快,有利于秧苗的生長,故C符合題意,ABD不符合題意。故選C。6.(23-24九年級上·重慶開州·階段練習)以下四種現(xiàn)象中,與水的比熱容大無關系的是()A.汽車的發(fā)動機用循環(huán)流動的水來冷卻B.生活中往往用熱水取暖C.夏天灑水降溫D.灘涂濕地溫差較小【答案】C【詳解】A.因為水的比熱容較大,相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較,升高相同的溫度,水吸收的熱量多,所以用水來冷卻汽車發(fā)動機,故A不符合題意;B.因為水的比熱容較大,相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較,降低相同的溫度,水放出的熱量多,所以生活中往往用熱水取暖,故B不符合題意;C.炎熱的夏天,往室內(nèi)地面上灑水,水蒸發(fā)會從周圍吸熱而降低周圍環(huán)境的溫度,不是利用水的比熱容大的特點,故C符合題意;D.灘涂濕地水多,因為水的比熱容較大,相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較,吸收或放出相同的熱量,水溫度的變化小,因此可起到調(diào)節(jié)氣候的作用,故D不符合題意。故選C。題型三:生活中的比熱容問題7.(23-24九年級上·江西撫州·期末)水的比熱容較大,人們往往利用它的這一特性為生活、生產(chǎn)服務,下列事例中與它的這一特性無關的是()A.炎熱的夏天常常在地面上灑水降溫B.北方房間內(nèi)的“暖氣”用水作為介質(zhì)C.汽車發(fā)動機用水做冷卻液D.初春農(nóng)民夜間向秧田里灌水,以防秧苗凍壞【答案】A【詳解】A.炎熱的夏天常常在地面上灑水降溫是利用蒸發(fā)吸熱的原理,與水的比熱容沒有關系,故A符合題意;B.北方房間內(nèi)的“暖氣”用水作為介質(zhì),因為水的比熱容較大,與質(zhì)量相同的其它物質(zhì)相比,降低相同的溫度,水放出的熱量多,故B不符合題意;C.汽車發(fā)動機用水做冷卻液,因為水的比熱容較大,與質(zhì)量相同的其它物質(zhì)相比,升高相同的溫度,水吸收的熱量多,故C不符合題意;D.因為水的比熱容大,相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較,降低相同的溫度,水放出的熱量多,所以晚上向秧苗田里放水,水可以放出更多的熱量以防凍壞秧苗,故D不符合題意。故選A。8.(2024·山東濟南·三模)物理學家托里拆利在地理方面也有卓越貢獻。他是第一個用科學的方式描述風的人,他寫道:“風產(chǎn)生于地球上的兩個地區(qū)的溫差和空氣密度差”。學科之間存在聯(lián)系互通,地理中的“海陸風”也可用物理學的知識進行解釋。如圖為白天海陸風形成的示意圖,海陸風形成的原因是:與海洋相比,陸地的土地()A.比熱容較小,在相同日照條件下升溫較快,空氣密度較小,氣壓較低B.比熱容較小,在相同日照條件下升溫較慢,空氣密度較小,氣壓較高C.比熱容較大,在相同日照條件下升溫較快,空氣密度較大,氣壓較低D.比熱容較大,在相同日照條件下升溫較慢,空氣密度較小,氣壓較低【答案】A【詳解】海洋水多,陸地的土地多,白天相同的太陽光照射,水和土地吸收的熱量相同,水和土地的質(zhì)量相同時,由Q=cmΔt得,因為水的比熱容大,溫度升高得少,氣溫較低,陸地的土地的比熱容小,溫度升高得多,氣溫較高,因此與海洋相比,陸地的土地比熱容較小,在相同日照條件下升溫較快,空氣密度較小,氣壓較低,此時風由海洋吹向陸地。故選A。9.(23-24九年級上·江蘇連云港·期末)連云港位于沿海地區(qū)晝夜溫差較小,而內(nèi)陸地區(qū)(尤其是沙漠)的晝夜溫差較大,這主要是因為()A.水的內(nèi)能少,沙石的內(nèi)能大 B.水的熱值小,沙石的熱值大C.水的導熱性好,沙石的導熱性差 D.水的比熱容大,沙石的比熱容小【答案】D【詳解】因為沙子的比熱容較小、水的比熱容較大,白天,吸收熱量后,沙子的溫度升高的多,氣溫較高;夜晚,放出熱量后,沙子的溫度下降的多,氣溫較低;所以沿海地區(qū)晝夜溫差較小,而內(nèi)陸地區(qū)(尤其是沙漠)的晝夜溫差較大。故選D。題型四:比熱容的定義式10.(23-24九年級上·全國·單元測試)甲、乙兩個銅塊,初溫相同,吸收熱量后再相互接觸,甲向乙傳熱,這可能是因為()A.甲的末溫比乙低 B.甲、乙質(zhì)量相等,甲吸熱少C.甲、乙吸熱相同,甲質(zhì)量大 D.甲、乙吸熱相同,乙質(zhì)量大【答案】D【詳解】A.熱傳遞的條件是存在溫度差,甲向乙傳熱,即甲的末溫高于乙,故A不符合題意;B.由可知,甲乙都是銅,比熱容相同,若甲、乙質(zhì)量相等,甲吸熱少,則甲升高的溫度比乙小,在初溫相同時,甲的末溫比乙低,故B不符合題意;C.由可知,甲乙都是銅,比熱容相同,若甲、乙吸熱相同,甲質(zhì)量大,則甲升高的溫度比乙小,在初溫相同時,甲的末溫比乙低,故C不符合題意;D.由可知,甲乙都是銅,比熱容相同,若甲、乙吸熱相同,乙質(zhì)量大,則甲升高的溫度比乙大,在初溫相同時,甲的末溫比乙高,故D符合題意;故選D。11.(2024·廣東廣州·一模)初溫相同的三塊金屬甲、乙、丙,甲、乙質(zhì)量相等材料不同,乙、丙材料相同質(zhì)量不等,均勻加熱甲、乙、丙,讓它們吸收相等的熱量,末溫,以上過程不發(fā)生物態(tài)變化,比較三者質(zhì)量m和比熱容c大小,則()A. B. C. D.【答案】D【詳解】由可知,,因為金屬甲、乙、丙初溫相同,末溫所以因為它們吸收相等的熱量,所以A.因為,它們吸收相等的熱量,所以,因為甲丙的材料不相同,質(zhì)量也不相同,當,則,故A不符合題意;B.甲、乙質(zhì)量相等,由可知,,故B不符合題意;C.因為,它們吸收相等的熱量,所以,因為甲丙的材料不相同,質(zhì)量也不相同,當,則,故C不符合題意;D.乙、丙材料相同,即比熱容相同,由可知,,故D符合題意。故選D。12.(22-23九年級上·山東臨沂·期末)用相同的電加熱器分別對質(zhì)量相等的A和B兩種液體加熱(不計熱量損失)。如圖所示是A和B的溫度隨加熱時間變化的圖像,下列說法正確的是()A.加熱相同時間,B比A吸收熱量多 B.升高相同的溫度,A吸收熱量較多C.由圖像可知,B的吸熱本領強 D.通過分析圖像可以得出,B的比熱容是A的兩倍【答案】B【詳解】A.用相同加熱器,加熱相同時間,物體A、B吸收的熱量相同,故A錯誤;BC.A、B液體質(zhì)量相等,初溫相同,當A、B升高相同的溫度,A加熱時間較長,A吸收的熱量較多,說明A的吸熱本領強,故B正確,C錯誤;D.由于A、B液體質(zhì)量相等,初溫相同,用相同的加熱器加熱相同的時間,表示A、B吸收的熱量相同,A溫度升高了ΔtA=40℃-20℃=20℃B溫度升高了ΔtB=60℃-20℃=40℃ΔtA∶ΔtB=20℃∶40℃=1∶2由Q吸=cmΔt可知,吸收的熱量、質(zhì)量相同時,不同物質(zhì)的比熱容與升高的溫度成反比,所以比熱容cA∶cB=ΔtB∶ΔtA=2∶1A的比熱容是B的兩倍,故D錯誤。故選B。題型五:熱平衡問題13.(22-23九年級上·河北保定·期末)小明把質(zhì)量為0.42kg、初溫為10℃的牛奶,放入質(zhì)量為400g、初溫為90℃的熱水中加熱,當牛奶的溫度為30℃時,其溫度保持不變。下列說法正確的是()A.水放出的熱量為3.2×104J B.牛奶吸收的熱量為3.36×104JC.牛奶吸收的熱量為9.6×104J D.該過程中牛奶吸收的熱量等于水放出的熱量【答案】B【詳解】由題意知,水的初溫t0'=90℃、當牛奶的溫度為30℃時,其溫度保持不變,說明此時溫度為水和牛奶的共同溫度,即水的末溫為t'=30℃,則水在該過程中放出的熱量為牛奶的初溫t0=10℃、末溫t=30℃,則牛奶加熱過程中吸收的熱量可知,該過程中牛奶吸收的熱量小于水放出的熱量,故ACD錯誤,B正確。故選B。14.(21-22九年級上·江蘇常州·期中)A、B兩物體質(zhì)量相等、溫度均為20℃,甲、乙兩杯水質(zhì)量相等,溫度均為60℃,現(xiàn)將放A入甲杯、B放入乙杯,熱平衡后甲杯水溫降低了5℃,乙杯水溫降低了10℃,不考慮熱量的損失,則A、B兩物體的比熱容之比為()A.1︰2 B.3︰7 C.2︰3 D.4︰7【答案】B【詳解】物體A放入甲杯水后,Δt水=5℃,則它們的共同溫度為55℃,則ΔtA=55℃-20℃=35℃水放出的熱量Q放=c水m水Δt水A吸收的熱量Q吸=cAmAΔtA根據(jù)熱平衡方程Q放=Q吸即c水m水Δt水=cAmAΔtA代入相關數(shù)據(jù)得物體B放入乙杯水后,Δt水′=10℃,它們的共同溫度為變成50℃,則ΔtB=50℃-20℃=30℃水放出的熱量Q放=c水m水Δt水′B吸收的熱量Q吸=cBmBΔtB根據(jù)熱平衡方程Q放=Q吸即c水m水Δt水′=cBmBΔtB代入相關數(shù)據(jù)得A、B兩物體質(zhì)量相等mA=mB,所以故選B。15.(2022·四川內(nèi)江·模擬預測)有兩個溫度為質(zhì)量相等的金屬球,先把甲球放入溫水杯中,熱平衡后水溫升高了;取出甲球,將乙球放入該杯中,熱平衡后水溫又升高了10℃(末溫未達100℃),則甲球比熱容c甲和乙球比熱容c乙,大小的關系是()A. B.C. D.以上三種情況都有可能【答案】A【詳解】把甲球放入溫水杯中,熱平衡后水溫升高了,設水的初溫為,則水的末溫為金屬球甲的末溫等于水的末溫,則金屬球的末溫金屬球甲溫度變化為金屬球甲放出的熱量等于水吸收的熱量為把乙球放入該溫水杯中,熱平衡后水溫又升高了,則水的末溫為金屬球乙的末溫等于水的末溫,則金屬球的末溫金屬球乙溫度變化為金屬球乙放出的熱量等于水吸收的熱量為即甲乙球放出的熱量相等,甲球溫度變化大于乙球溫度變化,依題意得,甲乙球質(zhì)量相等,由得,甲球比熱容小于乙球比熱容。故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。題型六:比熱容的圖像分析問題16.(23-24九年級上·四川成都·期末)某同學用如圖所示的實驗裝置,比較不同物質(zhì)的比熱容,將分別盛有60g水和60g食用油的兩個試管固定在鐵架臺上(水的比熱容大于油的比熱容,水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)),使用紅外加熱器可使兩種液體單位時間內(nèi)吸收的熱量相等。溫度傳感器的探頭與水和食用油良好接觸,將溫度傳感器與計算機相連,計算機上顯示溫度隨時間變化的圖線如圖所示。下列說法正確的是()A.食用油的比熱容為1.4×103J/(kg·℃)B.1~3min內(nèi),食用油吸收的熱量為3360JC.加熱2min,水吸收的熱量大于食用油吸收的熱量D.另一小組用同樣的器材進行實驗,得到的兩種物質(zhì)溫度隨時間變化圖像均為圖中的B所示,若已知該小組所用水的質(zhì)量為60g,則食用油的質(zhì)量為120g【答案】B【詳解】A.用兩個相同的加熱器給質(zhì)量相同的食用油和水加熱,由圖像可知,A溫度從20℃升高到40℃需要2min,B溫度從20℃升高到40℃需要3min;加熱時間越長,吸收的熱量越多,水的吸熱能力越強,所以B為水,A為食用油。因為加熱器相同,則物質(zhì)吸收的熱量和加熱時間成正比,所以,質(zhì)量相同的食用油和水升高相同的溫度需要吸收的熱量關系為Q吸水∶Q吸油=3∶2由Q吸=cmΔt可知c水∶c油=3∶2則故A錯誤;B.1~3min內(nèi),加熱了2min,食用油的溫度升高了20℃,則食用油吸收的量為Q吸油=c油m油Δt油=2.8×103J/(kg·℃)×60×10-3kg×(40℃-20℃)=3360J故B正確;C.相同加熱器在相同時間內(nèi)放出的熱量相同,則加熱2min時水和食用油吸收的熱量相同,故C錯誤;D.另一小組用同樣的器材進行實驗,得到的兩種物質(zhì)溫度隨時間變化圖像均為圖中的B所示,不同物質(zhì)吸收相同的熱量,升高相同的溫度,根據(jù)Q=cmΔt可知,水和食用油的質(zhì)量之比等于比熱容之比的倒數(shù),所以m水∶m油=c油∶c水即60g∶m油=2∶3解得m油=90g,故D錯誤。故選B。17.(23-24九年級上·湖北·期末)兩個相同的容器分別裝滿了質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體。用同一熱源分別加熱,液體溫度與加熱時間關系如圖所示,下列說法正確的是()A.甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容B.加熱相同的時間,甲液體溫度升高的比乙液體溫度升高的多C.加熱相同的時間,甲液體吸收的熱量大于乙液體吸收的熱量D.如果升高相同的溫度,兩液體吸收的熱量相同【答案】B【詳解】已知兩種液體質(zhì)量相等,相同熱源加熱說明相同時間提供的熱量相等。AB.由圖像可以看出,在吸收熱量相同時,甲液體末溫更高,說明甲升高的溫度更多,由公式知,甲液體比熱較小,故A錯誤,B正確;C.加熱時間相同,兩種液體吸收的熱量相同,故C錯誤;D.如果升高相同的溫度,乙液體需要加熱的時間更長,所以乙液體吸收的熱量更多,故D錯誤。故選B。18.(23-24九年級上·山東棗莊·期中)質(zhì)量均為0.5kg的水和另一種液體在相同時間內(nèi)放出的熱量相等,它們溫度隨時間變化的關系如圖所示。已知水的比熱容4.2×103J/(kg·℃),。下列說法中()①甲物質(zhì)是水②0~12min乙溫度降低了40℃③0~12min甲放出了4.2×104J的熱量④乙物質(zhì)的比熱容為2.1×103J/(kg·℃)A.只有①②③正確 B.只有②④正確C.只有①④正確 D.①②③④都正確【答案】D【詳解】①時間相等時,兩種液體放出的熱量相等,由圖示可以看出,乙液體的溫度降低的快,甲液體溫度降低慢,根據(jù)熱量的計算公式可知,在質(zhì)量相等、初溫相同、放熱也相同的情況下,誰的溫度降低得快,它的比熱容小,所以,甲液體的比熱容大,所以若甲、乙兩種液體中,一種液體是水,則這種液體一定是甲液體,故①正確;②由圖可知:乙液體的初溫是60℃,放熱12分鐘后乙液體的末溫是20℃,乙溫度降低了40℃,故②正確;③讀圖可得,甲在12min內(nèi)由60℃降低到40℃,降低的溫度是60℃-40℃=20℃甲液體已判斷出是水,所以甲放出的熱量故③正確;④由圖知,0~12min水放出的熱量0~l2min乙液體放出的熱量Q放=c乙m乙(60℃-20℃)由題知,水和乙液體的質(zhì)量相同,即m水=m乙4.2×103J/(kg?℃)×m水×(60℃-40℃)=c乙m乙(60℃-20℃),解得c乙=2.1×103J/(kg?℃),故④正確。故D符合題意,ABC不符合題意。故選D。題型七:比較不同物質(zhì)的吸熱能力19.(23-24九年級上·廣西柳州·期中)利用如圖甲所示的實驗裝置探究“沙子和水的溫度變化與吸熱的關系”。操作如下:(1)在兩燒杯分別裝入初溫相同、質(zhì)量(選填“相等”或“不相等”)的沙子和水;若某小組實驗時用煤油來代替沙子,加熱前,在一個燒杯中倒入240mL的煤油,需要在另一個相同燒杯中倒入mL的水;(煤油密度)(2)實驗用(選填“加熱時間”或“升高的溫度”)來反映水和沙子吸收熱量的多少;用相同的酒精燈加熱,同時開始、同時停止加熱,水和沙子吸收的熱量。(選填“相等”或“不相等”);(3)分析圖乙可知,對于質(zhì)量相等的沙子和水,若使兩者升高相同的溫度,則吸收的熱量較多,由此可見,的比熱容較大;【答案】(1)相等192(2)加熱時間相等(3)水水【詳解】(1)[1]研究沙子和水的溫度變化與吸熱的關系,根據(jù)控制變量法,要控制質(zhì)量相同,故在兩燒杯中分別裝入初溫度相同且質(zhì)量相等的沙子和水。[2]240mL=240cm3。實驗時要控制水和煤油的質(zhì)量相等,結合密度公式可求得需要水的體積為(2)[1][2]根據(jù)轉換法,實驗中,是通過比較加熱時間來間接反映沙子和水吸收的熱量,用相同的酒精燈加熱,且加熱時間相同,則水和沙子吸收的熱量相等。(3)[1][2]由圖乙可知,對于質(zhì)量相等的沙子和水,若使兩者升高相同的溫度(升高20℃),水用時較長,即水吸收的熱量較多,根據(jù)比較吸熱能力的方法,由此可見,水的比熱容較大。20.(23-24九年級下·湖北黃石·期中)某實驗小組用如圖甲所示的裝置比較水和食用油的吸熱本領。(食用油的密度為0.8×103kg/m3)(1)加熱前,在一個燒杯中倒入240mL的水,為了使水和食用油的質(zhì)量相同,需要在另一個相同燒杯中倒入mL的食用油;(2)用兩個相同規(guī)格的電加熱器來加熱水和食用油,每隔1min記錄一次溫度,并繪制圖象如圖乙所示,可以判斷a物質(zhì)是。停止加熱,在相同質(zhì)量的水和食用油溫度降低的過程中,水放出的熱量與降低的溫度之比(填“大于”或“等于”或“小于”)食用油放出的熱量與降低的溫度之比。根據(jù)圖象可知,該食用油的比熱容為;(3)另一組同學用相同器材做實驗時,得到如圖丙的圖象。若a物質(zhì)在OB段吸收的熱量為Qa,b物質(zhì)在AB段吸收的熱量為Qb,則QaQb(填“>”或“<”或“=”)?!敬鸢浮?00食用油大于2.1×103J/(kg?℃)=【詳解】(1)[1]加熱前,在一個燒杯中倒入240mL的水,為了使水和食用油的質(zhì)量相同,根據(jù)可知,在質(zhì)量不變時,體積與密度成反比,水的密度是食用油的密度的故在另一個相同燒杯中倒入的食用油的體積為V=1.25×240mL=300mL(2)[2]由圖乙可知,加熱相同時間,吸收相同熱量,a升溫快,則a的比熱容小,所以可判斷a物質(zhì)是食用油。[3]停止加熱,在相同質(zhì)量的水和食用油溫度降低的過程中,根據(jù)可知,因水的比熱容大,故水放出的熱量與降低的溫度之比大于食用油放出的熱量與降低的溫度之比。[4]根據(jù)圖乙可知,升高20℃,a、b的加熱時間分別為3min和6min,由轉換法,對應的吸熱之比為1∶2=0.5根據(jù)Q=cmΔt可知,在質(zhì)量和升高的溫度相同的情況下,吸熱與比熱容成正比,則食用油的比熱容為c=0.5×4.2×103J/(kg?℃)=2.1×103J/(kg?℃)(3)[5]由圖丙可知,加熱時間相同,根據(jù)轉換法,則a物質(zhì)在OB段吸收的熱量等于b物質(zhì)在AB段吸收的熱量,即Qa=Qb。21.(23-24九年級上·黑龍江齊齊哈爾·階段練習)小明用相同的酒精燈分別給水和煤油加熱(如圖甲),以探究水和煤油的吸熱能力;(1)除圖中展示的實驗器材外,本實驗還需要的測量工具有、;(2)在兩個相同的燒杯中應加入初溫相同、相同的水和食用油;(3)實驗中發(fā)現(xiàn)煤油的溫度比水的溫度升高得快,如果要使水和煤油最后的溫度相同,就要給加熱更長的時間,這表明食用油的吸熱本領比水(“強”或“弱”);(4)如果水和煤油都被加熱10min,水吸收的熱量(選填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的熱量;(5)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),小明作出了水和煤油的溫度隨加熱時間變化的圖像(如圖乙),由圖像可知,水的沸點是℃,煤油的比熱容是J/(kg?℃)。[c水=4.2×103J/(kg?℃),q酒精=3.0×107J/kg]【答案】天平秒表質(zhì)量水弱等于982.1×103【詳解】(1)[1][2]實驗中需要記錄時間,所以需要用到秒表;實驗中需要控制水和煤油的質(zhì)量相同,所以需要用到天平。(2)[3]根據(jù)比較吸熱能力的兩種方法,第1種方法控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同,升高相同的溫度,比較加熱的時間;第2種方法控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同,吸收相同的熱量,比較升高的溫度;無論哪種方法都要控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同,故在兩個相同的燒杯中應加入初溫相同、質(zhì)量相同的水和煤油。(3)[4][5]實驗中發(fā)現(xiàn)煤油的溫度比水的溫度升高得快,據(jù)此推理,如果要使水和食用油最后的溫度相同,就要給水加熱更長的時間,根據(jù)比較吸熱能力的第1種方法,水的吸熱能力強,這表明煤油的吸熱本領比水弱。(4)[6]該實驗用加熱時間表示吸熱的多少。加熱10min,由轉換法知,水吸收的熱量等于煤油吸收的熱量。(5)[7][8]根據(jù)小明作出了水和煤油的溫度隨加熱時間變化的圖像(如圖乙),由圖像可知,水溫升到不在變化,故水的沸點是。由圖乙知,水升高的溫度水加熱20分鐘,煤油加熱10分鐘,水用的時間是煤油的2倍,即吸收的熱量是煤油的2倍,根據(jù),在質(zhì)量、升溫相同的情況下,Q與比熱容成正比,故煤油的比熱容是題型八:比熱容的計算問題22.(23-24八年級下·上海黃浦·期末)夏日一天,某??紙鰞?nèi)用冰塊降溫。已知冰塊的質(zhì)量為50kg,初始溫度為-20℃,當冰塊溫度升高到0℃過程中。[c冰=2.1×103J/(kg·℃),ρ冰=0.9×103kg/m3]求:(1)冰塊升高的溫度△t;(2)它所吸收的熱量Q吸;(3)一段時間后,有1.8kg的冰化成水,求水的體積V水?!敬鸢浮浚?)20℃;(2)2.1×106J;(3)1.8×10-3m3【詳解】解:(1)冰塊升高的溫度△t=t2﹣t1=0℃-(-20℃)=20℃(2)冰塊所吸收的熱量Q吸=c冰m△t=2.1×103J/(kg·℃)×50kg×20℃=2.1×106J(3)物體的質(zhì)量與狀態(tài)無關,故水的質(zhì)量為m水=m冰=1.8kg水的體積答:(1)冰塊升高的溫度△t為20℃;(2)它所吸收的熱量Q吸為2.1×106J;(3)一段時間后,有1.8kg的冰化成水,水的體積V水為1.8×10-3m3。23.(23-24九年級下·廣東廣州·階段練習)如圖所示,是小羽同學做冰熔化實驗時繪制的溫度-時間圖像,冰的質(zhì)量是0.1kg,若相同時間內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量相同,謂你根據(jù)圖像,計算:[c水=4.2×103J/(kg·℃),q燃燒=3×107J/kg](1)CD階段物質(zhì)吸收的熱量是多少?(2)BC階段物質(zhì)吸收的熱量是多少?(3)請你根據(jù)圖像分析說明冰的比熱容與水的比熱容的關系?!敬鸢浮浚?);(2);(3)冰的比熱容小于水比熱容【詳解】解:(1)由于冰化水、質(zhì)量不變,水的質(zhì)量為CD階段物質(zhì)吸收的熱量是(2)相同時間內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量相同,由圖像可知則(3)由圖像可知,而加熱時間即由可知即冰的比熱容小于水比熱容。答:(1)CD階段物質(zhì)吸收的熱量是;(2)BC階段物質(zhì)吸收的熱量是;(3)冰的比熱容小于水比熱容。24.(23-24九年級上·山東菏澤·期末)如圖甲所示,把質(zhì)量為250g的涼牛奶置于盛有熱水的敞口玻璃杯中加熱,經(jīng)過一段時間,牛奶和熱水的溫度隨時間的變化圖象如圖乙所示。已知c水=4.2×103J/(kg·℃),c奶=2.5×103J/(kg·℃)。求:(1)牛奶不再升溫時吸收的熱量;(2)若損失的熱量占60%,則水放出的熱量;(3)水的質(zhì)量是多少千克(結果保留兩位小數(shù))?!敬鸢浮浚?)1.25×104J;(2)3.125×104J;(3)0.19kg【詳解】解:(1)涼牛奶置于盛有熱水的敞口玻璃杯中加熱,牛奶的溫度是升高的,熱水的溫度是降低的,則圖乙中b曲線是牛奶,a曲線是熱水,牛奶不再升溫時,溫度變化量為20℃,c奶=2.5×103J/(kg·℃),牛奶的質(zhì)量為0.25kg,根據(jù)比熱容公式可知,牛奶不再升溫時吸收的熱量為牛奶不再升溫時吸收的熱量為1.25×104J。(2)由(1)解析可知,牛奶不再升溫時吸收的熱量為1.25×104J,若損失的熱量占60%,則牛奶吸收的熱量占40%,則水放出的熱量為水放出的熱量為3.125×104J。(3)從圖乙可以看到,水的溫度變化量為40℃,c水=4.2×103J/(kg·℃),由(2)解析可知,水放出的熱量為3.125×104J,根據(jù)比熱容公式可知,水的質(zhì)量為水的質(zhì)量約是0.19kg。答:(1)牛奶不再升溫時吸收的熱量為1.25×104J;(2)若損失的熱量占60%,則水放出的熱量為3.125×104J;(3)水的質(zhì)量約是0.19kg?!靖叻盅菥殹恳?、單選題25.(2024·湖北武漢·中考真題)下列事例中,與“水的比熱容較大”這個特性無關的是(
)A.汽車發(fā)動機用水作冷卻劑B.人游泳之后從水中出來,風一吹感覺更冷C.海邊晝夜溫度變化比沙漠中小,適于居住D.生物體內(nèi)水的比例很高,有助于調(diào)節(jié)生物體自身的溫度【答案】B【詳解】A.汽車發(fā)動機用水作冷卻劑,是因為水的比熱容大,故A不符合題意;B.人游泳之后從水中出來,風一吹感覺更冷,是因為水蒸發(fā)吸熱,故B符合題意;C.海邊晝夜溫度變化比沙漠中小,是因為水的比熱容比沙石的大,故C不符合題意;D.物體內(nèi)水的比例很高,有助于調(diào)節(jié)生物體自身的溫度,是因為水的比熱容大,故D不符合題意。故選B。26.(2024·湖北·中考真題)如圖甲,利用相同規(guī)格的加熱器加熱等質(zhì)量的a、b兩種液體,得到溫度隨時間變化的圖像如圖乙,分析可知()A.相同時間內(nèi)a中加熱器產(chǎn)生的熱量比b中的多B.a(chǎn)和b的吸熱能力都隨著溫度的升高不斷增大C.升高相同溫度a所用時間比b少,a的吸熱能力比b弱D.相同時間內(nèi)a升高的溫度比b多,a的吸熱能力比b強【答案】C【詳解】A.實驗中使用相同規(guī)格的加熱器,則相同時間內(nèi)a中加熱器產(chǎn)生的熱量與b中的加熱器產(chǎn)生的熱量相同,故A不符合題意;B.吸熱能力是物質(zhì)的屬性,保持不變,所以a和b的吸熱能力不會隨著溫度的升高而發(fā)生變化,故B不符合題意;C.由于相同時間內(nèi)a中加熱器產(chǎn)生的熱量與b中的加熱器產(chǎn)生的熱量相同,則相同時間內(nèi)兩種液體吸收的熱量相同;升高相同的溫度,a所用時間比b少,則a吸收的熱量少,a、b兩種液體的質(zhì)量相等,由可知,a的吸熱能力比b弱,故C符合題意;D.由于相同時間內(nèi)a中加熱器產(chǎn)生的熱量與b中的加熱器產(chǎn)生的熱量相同,則相同時間內(nèi)兩種液體吸收的熱量相同,相同時間內(nèi)a升高的溫度比b多,a、b兩種液體的質(zhì)量相等,由可知,a的吸熱能力比b弱,故D不符合題意。故選C。27.(24-25九年級上·全國·假期作業(yè))將質(zhì)量和初溫相同的銅塊和鋁塊(已知)同時放在沸水中加熱相當長的時間,再迅速讓它們相互接觸,則()A.熱量將從鋁塊傳遞到銅塊B.鋁塊具有的熱量大于銅塊C.兩金屬塊吸收的熱量相同D.它們之間不發(fā)生能量轉移【答案】D【詳解】銅塊和鋁塊放入沸水中相當長時間,所以可知最后銅塊和鋁塊都和沸水的溫度一樣。AD.發(fā)生熱傳遞的條件是:物體間存在溫度差,當銅塊和鋁塊接觸時,溫度相同不會發(fā)生熱傳遞,故A錯誤,D正確;B.熱量是過程量,所以熱量不能用“具有”“含有”等詞語形容,只能使用“傳遞”等詞語,故B錯誤;C.由熱量的計算公式可知,質(zhì)量、初溫、末溫都相同,鋁的比熱容大于銅的比熱容,故知鋁吸收的熱量大于銅吸收的熱量,故C錯誤。故選D。28.(2024·湖北武漢·模擬預測)在“探究水沸騰前后溫度變化的特點”的實驗中,a、b兩組同學分別用如圖甲所示的相同實驗裝置進行了兩次實驗,并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的圖象。下列說法正確的是()A.實驗裝置中,燒杯口蓋有帶孔的硬紙板,主要作用是延長加熱時間B.實驗中可以看到,沸騰是液體內(nèi)部和表面同時發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象C.a(chǎn)、b兩次實驗都是通過做功的方式改變水的內(nèi)能的D.a(chǎn)、b兩組實驗中所用水的質(zhì)量之比為3∶5【答案】B【詳解】A.實驗中使用中間有孔的硬紙板可以減少熱量的散失,縮短實驗時間,故A錯誤;B.沸騰是液體內(nèi)部和表面同時發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象,故B正確;C.a(chǎn)、b兩次實驗都是通過熱傳遞的方式改變水的內(nèi)能的,故C錯誤;D.由表圖可得,a、b兩組實驗在6min時吸熱時間相同,吸收的熱量相等,由可得,兩組實驗中所用水的質(zhì)量之比為故D錯誤。故選B。29.(24-25九年級上·全國·假期作業(yè))如圖是用相同的加熱裝置對a、b、c三個物體加熱時它們的溫度隨時間變化的圖象,其中a、c質(zhì)量相同。下列對圖像的分析正確的是()A.t1~t2時間內(nèi)物質(zhì)a的溫度不變,內(nèi)能不變B.如果a、b是同種物質(zhì),b的質(zhì)量一定大于a的質(zhì)量C.溫度從T1升高到T2時,a物質(zhì)吸收的熱量比b多D.由圖可知,b的比熱容一定大于a的比熱容【答案】B【詳解】由圖像知:A.t1~t2時間內(nèi)物質(zhì)a的溫度雖然不變,但繼續(xù)吸收熱量,所以其內(nèi)能增加,故A錯誤;B.如果a、b是同種物質(zhì),比熱容相同,升高相同的溫度時,b的加熱時間長,b吸收的熱量多,根據(jù)知,b的質(zhì)量大于a的質(zhì)量,故B正確;C.溫度從T1升高到T2時,a物質(zhì)的加熱時間比b物質(zhì)短,所以a物質(zhì)吸收的熱量比b少,故C錯誤;D.用相同的加熱裝置對b、c兩種物質(zhì)加熱時,0~t1時間內(nèi)兩種物質(zhì)吸收的熱量相同,c物質(zhì)升高的溫度較小,但由于不知道b、c質(zhì)量的大小,不能判斷出b、c比熱容的大小,故D錯誤。故選B。30.(2024·四川成都·中考真題)某固態(tài)物體的質(zhì)量為m,其物質(zhì)的比熱容為c,用穩(wěn)定的熱源對它加熱(物體在相同時間內(nèi)吸收的熱量相等),到t3時刻停止加熱,然后讓其冷卻。上述過程中記錄不同時刻的溫度,最后繪制出溫度隨時間變化的圖像(如圖)。下列說法正確的是()A.在0~t2時間段,該物體吸收的熱量為cm(T2-T1)B.在t2~t4時間段,該物質(zhì)的比熱容先增大后減小C.在t4~t5時間段,該物體放出的熱量為D.該物質(zhì)在t5~t6時間段的比熱容等于在0~t1時間段的比熱容【答案】D【詳解】A.由于實驗中用穩(wěn)定的熱源加熱,物體在相同時間內(nèi)吸收的熱量相等,由圖可知,在0~t1時間段,該物體的溫度由T1升高至T2,物質(zhì)的比熱容為c,所以物體單位時間吸收熱量故在0~t2時間段,該物體吸收的熱量故A錯誤;B.由圖可知,該物體在t2~t4時間段,處于液態(tài),由于液態(tài)時的比熱容是該物質(zhì)的性質(zhì),所以在t2~t4時間段,該物質(zhì)的比熱容不變,故B錯誤;C.該物質(zhì)冷卻過程中單位時間放出熱量不等于該物體升溫過程中單位時間吸收熱量,由于該物質(zhì)熔化過程中吸收的熱量等于該物質(zhì)凝固過程中放出的熱量,所以在t4~t5時間段,該物體放出的熱量等于在t1~t2時間段,該物體吸收的熱量,所以該物體放出的熱量故C錯誤;D.由圖可知,該物質(zhì)在t5~t6時間段,處于固態(tài),該物質(zhì)在0~t1時間段,也處于固態(tài),由于固態(tài)時的比熱容是該物質(zhì)的性質(zhì),保持不變,所以該物質(zhì)在t5~t6時間段的比熱容等于在0~t1時間段的比熱容,故D正確。故選D。31.(2024·湖北恩施·模擬預測)長江三峽水利樞紐工程,具有發(fā)電和防洪等重大功能。三峽大壩蓄水后,庫區(qū)附近氣溫的變化沒有原來那么顯著了,這反映出()A.受水比熱容影響大,水溫度變化小 B.水浪減小影響大,水的溫度變化小C.水流變慢影響大,水的溫度變化小 D.水蒸發(fā)形成氣層,水的溫度變化小【答案】A【詳解】三峽大壩蓄水后,水域面積大,由于水的比熱容大,在同樣吸收太陽的熱量的情況下,水的溫度變化較小,對周圍的氣溫起到一定的調(diào)節(jié)作用,因此,如果蓄水基本完成后,庫區(qū)附近氣溫與原來相比,溫度變化將更不顯著。故選A。32.(23-24八年級下·云南紅河·階段練習)甲、乙兩塊鐵,吸收熱量之比為3∶1,它們升高的溫度之比為2∶3,則甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為()A.9∶2 B.2∶9 C.1∶2 D.2∶1【答案】A【詳解】甲、乙兩塊鐵,比熱容相同,吸收熱量之比為3∶1,升高的溫度之比為2∶3,根據(jù)Q=cmΔt可得,甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。33.(2024·山東泰安·一模)用兩個相同的電加熱器給質(zhì)量和初溫相同的甲、乙兩種物質(zhì)加熱,它們的溫度隨時間的變化關系如圖所示,下列說法正確的是()①乙物質(zhì)的吸熱能力小于甲物質(zhì)的吸熱能力②0~10min甲、乙兩種物質(zhì)吸收的熱量之比為2∶1③甲、乙兩種物質(zhì)的比熱容之比為1∶2④當甲、乙兩物質(zhì)都升高至60℃,甲、乙兩種物質(zhì)吸收的熱量之比為1∶2A.只有①②正確 B.只有③正確C.只有②④正確 D.只有③④正確【答案】D【詳解】由題知,用兩個相同的電加熱器加熱,在相等時間內(nèi)液體吸收的熱量相等,則0~10min甲、乙兩種物質(zhì)吸收的熱量之比為1∶1;由圖像可以看出,當甲、乙兩物質(zhì)都從10℃升高至60℃,甲需要加熱10min,乙需要加熱20min,乙的加熱時間更長,吸收熱量更多,則乙物質(zhì)的吸熱能力大于甲物質(zhì)的吸熱能力,吸收的熱量之比為根據(jù),質(zhì)量相同,溫度變化量相同,則比熱容和吸收的熱量成正比,所以甲、乙兩種物質(zhì)的比熱容之比也為1∶2。綜上,①②錯誤,③④正確。故ABC錯誤,D正確。故選D。二、填空題34.(24-25九年級上·全國·課前預習)在1標準大氣壓下,把一高溫物體投入質(zhì)量為10kg、溫度為20℃的水中,若物體放出的熱量是3.5×106J,不計熱量損失,則水的溫度會升高到℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]【答案】100【詳解】根據(jù)熱量公式Q吸=cmΔt,水升高的溫度為由于t=t0+Δt=20℃+83.3℃=103.3℃>100℃因在標準大氣壓下水沸騰后溫度會保持100℃,所以水的末溫為100℃。35.(2024·廣東東莞·三模)小明在探究“物質(zhì)的放熱能力與哪些因素有關”時,分別用質(zhì)量均0.5kg的水和另一種液體進行對比實驗,并用圖象對實驗數(shù)據(jù)進行了處理,如圖所示。實驗過程中,水和另一種液體在相同時間內(nèi)放出的熱量相等,分析圖象可以得出:(選填“甲”或“乙”)物質(zhì)為水,另一種液體的比熱容為J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]【答案】甲2.52×103【詳解】[1]由圖可知,質(zhì)量相等的甲、乙液體放熱時間20min時,放出的熱量相同,甲的溫度變化乙的溫度變化則根據(jù)可知c甲>c乙故甲物質(zhì)是水。[2]根據(jù)可知,在質(zhì)量和放熱相同的情況下,比熱容與降低的溫度之積為一定值,降低的溫度與比熱容成反比,則水和乙液體的比熱容之比則乙液體的比熱容為36.(2024·廣東佛山·三模)水的比熱容為,將一桶質(zhì)量為2kg的水倒掉一半,剩下的水的比熱容將(選填“變大”、“變小”或“不變”);水結冰后,它的質(zhì)量將(選填“改變”或“不變”)。1標準大氣壓下,初溫為20℃,質(zhì)量為1kg的水吸收熱量后溫度將升高℃?!敬鸢浮坎蛔儾蛔?0【詳解】[1]比熱容是物質(zhì)的一種特性,與質(zhì)量無關,所以將一桶質(zhì)量為2kg的水倒掉一半,剩下的水的比熱容將不變。[2]質(zhì)量是物體的一種屬性,與物態(tài)無關,所以水結冰后質(zhì)量不變。[3]根據(jù)公式可得,水升高的溫度為在1標準大氣壓下水的沸點為100℃,所以水的溫度實際升高37.(2024·重慶巴南·三模)為了增強學生的勞動意識,某學校開展“我為家人做美味”的活動,其中不少學生發(fā)現(xiàn)煮好的雞蛋用涼水冷卻一下就好去殼了,用涼水冷卻雞蛋是通過的方式改變雞蛋的內(nèi)能。如果水的質(zhì)量為0.4kg,初溫為15℃,一段時間后,取出雞蛋,此時水溫為20℃,冷卻雞蛋過程中水吸收的熱量為J?!敬鸢浮繜醾鬟f8.4×103【詳解】[1]用涼水冷卻雞蛋時,雞蛋放出熱量,內(nèi)能減少、溫度降低,是通過熱傳遞的方式改變雞蛋的內(nèi)能。[2]水吸收的熱量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg?℃)×0.4kg×(20℃?15℃)=8.4×103J38.(23-24九年級上·新疆烏魯木齊·期末)如圖甲所示是“探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象”實驗裝置,小華用兩個相同的容器(圖中用虛線形表示)分別裝入質(zhì)量相等的A、B兩種液體,用相同的裝置加熱。從實驗效果考慮,本實驗選擇(“燒杯”或“開口易拉罐”)作為盛放液體的容器較好,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的溫度與時間的關系圖像如圖乙所示,分析圖像可知:質(zhì)量相等的A和B兩種液體,在升高相同溫度時,吸收的熱量較多;質(zhì)量相等的A和B兩種液體,在吸收相同熱量時,升溫較高。A和B兩種液體比熱容之比是?!敬鸢浮块_口易拉罐AB2∶1【詳解】[1]因金屬導熱性能好,所以為了縮短加熱時間,本實驗選擇易拉罐作為盛放液體的容器較好。[2][3]由圖乙可知,質(zhì)量相等的A和B兩種液體,在升高相同溫度時,A加熱時間長,故A吸收的熱量較多;質(zhì)量相等的A和B兩種液體,在吸收相同熱量時,即加熱時間相同,B升溫較高。[4]由可知,在質(zhì)量和吸熱相同的情況下,升高的溫度與比熱容成反比,由圖乙可知,加熱5min,B升高的溫度是40℃,A升高的溫度是20℃,B升高的溫度是A升高溫度的2倍,A和B兩種液體比熱容之比為2∶1。三、計算題39.(2024·廣西·二模)一個能裝水100L的太陽能曬水箱,其接收太陽能的面積為2m2,該曬水箱接受的太陽輻射能力為E=3.2×106J/(h·m2)。求:(1)如果每天接收太陽能的時間為8h,則該曬水箱每天可以接收多少焦的太陽能?(2)由于熱量的散失等原因,水的吸熱效率只有42%。那么,該曬水箱一天吸收的太陽能可使100L的水從20℃升高到多少℃?(ρ水=1.0×l03kg/m3)【答案】(1)5.12×107J;(2)71.2℃【詳解】解:(1)由題意可得,該曬水箱每天可以接收的太陽能為(2)由可得,水的質(zhì)量由得,水吸收的熱量由得,水的末溫答:(1)該曬水箱每天可以接收5.12×107J的太陽能;(2)該曬水箱一天吸收的太陽能可使100L的水從20℃升高到71.2℃。40.(22-23九年級上·四川成都·期中)如圖是一定質(zhì)量的冰升溫熔化的過程,已知單位時間內(nèi)物體吸收熱量多少相同。若0~4min冰吸收了4.2×103J的熱量。不計熱量損失。[c冰=2.1×103J/(kg·℃)]求:(1)冰的質(zhì)量;(2)0~12min對物體加熱的過程中,物體吸收熱量為多少?【答案】(1)0.2kg;(2)1.26×104J【詳解】解:(1)由圖可知,冰在0~4min內(nèi)的升高的溫度Δt=0-(-10℃)=10℃由Q吸=cmΔt可知,冰的質(zhì)量(2)根據(jù)題意可知,單位時間內(nèi)物體吸收熱量多少相同,所以0~12min對物體加熱的過程中,物體吸收熱量Q=3Q吸=3×4.2×103J=1.26×104J答:(1)冰的質(zhì)量為0.2kg;(2)0~12min對物體加熱的過程中,物體吸收熱量為1.26×104J。41.(23-24九年級上·重慶·期中)有一塊質(zhì)量為3kg,初始溫度為190℃的鐵塊和兩個盛有5kg水的開口容器。將鐵塊先后浸入兩個盛有5kg水的開口容器中,容器中的水初始水溫為25℃。不計容器壁吸收的熱量和熱損失。當?shù)谝粋€容器中的水溫穩(wěn)定后再將鐵塊浸入第二個容器中。已知:鐵的比熱容為0.5×103J/(kg·℃),水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),大氣壓強恒為1個標準大氣壓。求:(1)若其中一杯水吸收了1.89×106J的熱量,則此時水溫;(2)鐵塊投入第一個容器中,水溫穩(wěn)定時的溫度;(3)鐵塊再投入第二個容器中,水溫穩(wěn)定時鐵塊的溫度?!敬鸢浮浚?)100℃;(2)36℃;(3)25.7℃【詳解】解:(1)根據(jù)比熱容公式,溫度的變化量為大氣壓強恒為1個標準大氣壓,故穩(wěn)定時水溫為100℃。(2)鐵塊投入第一個容器,滿足Q吸=Q放,即解得(3)鐵塊投入第二個容器,滿足,即解得答:(1)若其中一杯水吸收了1.89×106J的熱量,則此時水溫為100℃;(2)鐵塊投入第一個容器中,水溫穩(wěn)定時的溫度36℃;(3)鐵塊再投入第二個容器中,水溫穩(wěn)定時鐵塊的溫度25.7℃。四、實驗題42.(23-24八年級下·黑龍江齊齊哈爾·期末)小明為比較“不同物質(zhì)吸熱的情況”設計了如下的實驗方案:將A、B兩種液體分別裝入燒杯中,固定在鐵架臺上,用兩個相同的酒精燈同時加熱,實驗裝置如圖甲、乙所示,實驗時每隔一段時間同時測量并記錄A、B的溫度;(1)組裝器材時應按照(選填“自下而上”或“自上而下”)的順序依次安裝,當調(diào)整下面鐵圈的高度時,酒精燈(選填“應該”或“不應該”)點燃;(2)實驗時,選取相同、初溫相同的A、B兩種不同液體,加熱時液體溫度升高,這是通過方式來增大液體內(nèi)能的;(3)此實驗通過(選填“液體升高溫度的多少”或“加熱時間的長短”)來反映液體吸收熱量的多少;(4)加熱一段時間后,液體B的溫度如圖乙所示,為℃;(5)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)小明繪制出的溫度—時間圖象如圖丙所示,則液體(選填“A”或“B”)更適合作為家中“暖氣”中輸運能量的介質(zhì)?!敬鸢浮孔韵露蠎撡|(zhì)量熱傳遞加熱時間的長短33B【詳解】(1)[1][2]按照自下而上的順序依次安裝器材才能保證溫度計的玻璃泡能夠正確測量液體的溫度;調(diào)整下面鐵圈的高度時,酒精燈應該點燃才能保證用了酒精燈的外焰加熱。(2)[3][4]為了比較不同物質(zhì)的吸熱情況,應該控制不同的物質(zhì)質(zhì)量相同,吸收的熱量相同,比較不同物質(zhì)的升溫情況;該過程是用了加熱的方法通過熱傳遞增大液體內(nèi)能的。(3)[5]液體吸收的熱量來源于酒精燈加熱,故吸收熱量的多少取決于加熱時間的長短。(4)[6]如圖溫度計的分度值為1℃,故示數(shù)為33℃。(5)[7]由圖丙可以看出吸收相同的熱量時B物質(zhì)溫度上升比較慢,故其比熱容比較大,更適合作為家中輸運“暖氣”的介質(zhì)。43.(23-24九年級上·江西吉安·期末)小明同學為了“探究物體吸收的熱量與物質(zhì)種類的關系”,利用如上圖所示的實驗裝置進行實驗,并記錄數(shù)據(jù)如表所示,請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)回答下列問題:加熱時間/min01234567水的溫度/℃2022242628303234食用油的溫度/℃2024283236404448(1)實驗中,要在甲、乙兩個相同的燒杯中分別加入(選填“質(zhì)量”或“體積”)相等的水和食用油,這種實驗探究方法是;(2)另外還需選擇兩個完全相同的電加熱器,選擇相同的電加熱器目的是為了;A、相同時間內(nèi),兩個電加熱器對水和食用油放出的熱量相同;B、在相同時間內(nèi),使水和食用油升高的溫度相同。(3)根據(jù)列表中的數(shù)據(jù)可知,使水和食用油升高相同的溫度,需要的加熱時間更長,說明它的吸熱本領更強。物理中用比熱容來反映不同物質(zhì)的吸熱本領,其單位是。(選填“水”或“食用油”)更適合作汽車發(fā)動機的冷卻液;(4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),可得出食用油的比熱容和水的比熱容之比是?!敬鸢浮抠|(zhì)量控制變量法A水
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