1、1第 1 课时 比热容的概念及应用一、选择题1关于比热容,下列说法中正确的是 ( )A比热容跟物体吸收或放出的热量有关B比热容跟物体的温度有关C物体的质量越大,它的比热容就越大D比热容与物体吸、放热及温度变化和质量都没有关系2下列情况中,物质的比热容会发生变化的是( )A水温升高 B把铁块拉成铁丝C砖块被磨成粉末 D冰雪融化3两个相同的烧杯中装有质量和初温都相同的水和食用油,用相同的电加热器分别给它们加热相同的时间,则下列说法中正确的是 ( )A水吸收的热量多B水上升的温度较高C它们吸收的热量相同D它们上升的温度相同4在“比较两种不同液体吸收相同热量后温度升高快慢”的实验中,需要控制一些变量,
2、下列各控制内容,有必要的是 ( )A加热时所用酒精灯里装有的酒精量必须相等B盛放液体的容器要相同,两种液体的质量要相等C两种液体的体积要完全相等D两种液体的初温一定要相同5很多机器在工作时温度升高,为保护机器,往往用水来冷却,用水冷却的主要原因是( )A水的比热容较大 B水放出的热量多C水的温度低 D水容易获取,不需花钱买62016来宾从比热容表中可知,水的比热容比煤油的大,用规格相同的两个试管分别装上质量相同的煤油和水,隔着石棉网用相同热源同时对两试管均匀加热,实验后,画出如图 1 所示的2图像,其中能正确反映该实验情况的图像是( )图 1二、填空题7在“比较水和煤油的吸热能力”的实验中,可
3、以通过控制水和煤油的质量相同、吸收的热量相同,比较它们_的多少,从而比较它们的吸热能力;实验中,用_间接反映它们吸收的热量。8一杯水的比热容是_,它表达的物理意义是_。若将此杯水倒掉一半,剩下半杯水的比热容是_。若水凝固成冰,则比热容_(选填“改变”或“不变”)。9分别用两个相同的加热装置,同时给质量和温度都相同的 A、 B 两种液体加热,它们的温度随时间变化的图像如图 2 所示,分析图像可知:质量相同的 A、 B 两种液体升高相同的温度,_液体吸收的热量多,你判断的依据是_。图 210青海格尔木和山东青岛,几乎是处在同一地理纬度上的两个城市。下面是同一天两个城市的气温情况,产生这种差异的原因
4、是:格尔木市地处西部内陆,多砂石,青岛地处东部沿海,多水,而水比砂石的_。 链 接 例 3 方 法 指 导城 市 最高气温 最低气温格尔木 42 9 青 岛 22 18 11.如图 3 所示是甲、乙两种质量相等的非燃料液体吸收的热量与温度变化情况的图像,请根据图像中提供的信息判断,_液体的比热容较大;如果要你在甲、乙两种液体中选择一种作为汽车的冷却液,你认为选择_液体更好。 链 接 例 3方 法 指 导3图 312如图 4 所示是某物质的熔化图像。当熔化结束后,继续加热升温过程中,其比热容大小_(选填“变大” “变小”或“不变”);其中 ab 段的比热容_(选填“大于” “等于”或“小于”)
5、cd 段的比热容。图 4三、实验探究题13在“探究比较不同物质吸热能力”的实验中,实验装置如图 5 所示。图 5(1)实验中应量取质量_的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时,通过比较_来判断吸热能力的强弱。(2)通过实验,记录数据如下表所示。从开始加热到温度升高到 42 ,甲、乙两种液体吸收热量的关系为 Q 甲 _(选填“大于” “小于”或“等于”) Q 乙 。加热时间/min 0 1 2 3 4甲的温度/ 30 34 38 42 46乙的温度/ 10 18 26 34 42(3)分析实验数据可知,_物质的吸热能力强。14在“比较不同物质吸热升温情
6、况”的实验中: 链 接 例 1实 验 点 拨图 6(1)小丽和小明用同一套器材做加热水和煤油的实验,如图 6 甲所示。在组装器材时应先调节_(选填“ A”或“ B”)的高度,调节它的高度是为了_。(2)组装好器材,他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油,分别加热相同的时间,比较水和煤油_,得出结论。要完成该实验,除图甲所示器材外,还需要的一个测量4工具是_。(3)在对实验进行反思时,他们认为原方案有需要两次加热、耗时长等缺点,因此改进方案并设计了如图乙所示的装置。与原方案相比,该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是_。(答出一个即可)15用如图 7 所示的两套相同装置做“比较不同液体吸热
7、升温特点”的实验。在两个相同烧杯中分别加入初温、体积相同的水和食盐水,用相同酒精灯加热直到沸腾。图 7(1)实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长,说明食盐水吸收的热量比水_(选填“多”或“少”)。(2)能否仅凭“加热食盐水到沸腾需要的时间长” ,得出食盐水比热容大的结论?答:_;原因是:实验中没有保持_和_相同。第 2 课时 热量的计算一、选择题1质量相等的一杯冷水和一杯热水升高相同的温度,它们吸收的热量( )5A初温不知,无法判断 B吸收的热量一样多C热水吸收的热量多 D冷水吸收的热量多2已知水的比热容为 4.2103 J/(kg),则质量为 2 kg 的水,温度由 25 降低到 20 放出的
8、热量是( )A4.210 4 J B2.110 5 JC1.6810 5 J D3.7810 5 J31 kg、20 的水吸收 4.2105 J 的热量后,在标准大气压下它的温度是 ( )A80 B100 C120 D130 4使质量和温度都相同的铝块和铜块放出相同热量后( c 铝 c 铜 ),再相互接触,则( )A热量从铜块传到铝块B热量从铝块传到铜块C不发生热传递D无法判断热量的传递方向5甲、乙两个物体的质量之比是 23,比热容之比是 12,当它们升高的温度相同时,吸收的热量之比是( )A13 B31 C34 D436用两个相同的电加热器分别给质量、初温均相同的热水和某种液体加热,每隔 1
9、 min 记录一次数据,其数据记录如下表所示,则该液体的比热容为( )加热时间/min 0 1 2水的温度/ 20 26 32液体的温度/ 20 34 48A.0.9103 J/(kg)B1.810 3 J/(kg)C3.610 3 J/(kg)D1.210 3 J/(kg)7下表是一些常见物质的比热容单位:J/(kg),根据表中数据,下列判断正确的是( )水 4.2103 铝 0.88103煤油、冰 2.1103 干泥土 0.84103砂石 0.92103 铜 0.39103A.物质的比热容与物质的状态无关B100 g 水的比热容是 50 g 水的比热容的两倍C质量相等的铝块和铜块吸收相同的
10、热量,铜块温度变化较大D寒冬季节,放在室外盛有水的水缸可能会破裂,主要是因为水的比热容较大82017广州甲、乙两物体质量都为 1 kg,丙物体质量为 2 kg,三个物体温度都升高 1 ,吸收热量如图 8 所示,以下说法正确的是( )6图 8A乙的比热容与丙的相同B甲的比热容比乙的大C甲的温度升高 1 ,需吸收 2000 J 的热量D甲、乙的温度都降低 1 ,乙比甲放出的热量多9用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图 9 所示,据此判断物质甲的比热容为( )图 9A2.110 3 J/(kg)B4.210 3 J/(kg)C1.210 3 J/(kg)D
11、条件不足,不能确定二、填空题10已知铁的比热容小于铝的比热容。质量相同的铁块和铝块吸收相同的热量后,_温度升高得多;若它们降低相同的温度,_放出的热量多。11根据“单位”推出对应的物理公式是常用的记忆方法。例如:速度的单位是 m/s(其中 m是路程的单位,s 是时间的单位),可以推出对应的公式为 v 。同样,根据比热容的单位 stJ/(kg),也可以推出对应的公式为_。12水稻是喜温植物,春季育秧时,通常在傍晚向秧田灌水,早晨再将水放出,以防霜冻,这是因为水的_较大,当气温降低时,水能放出较多的热量;如果某秧田中水的温度降低了 2 ,放出了 3.36107 J 的热量,则该秧田内水的质量为_k
12、g。 c 水 4.210 3 J/(kgC)13小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验,并用图像对实验数据进行了处理,如图 10 所示。实验中,水和该种液体在相同时间内放出的热量相等。分析图像可以得出:_物质为水,另一种液体的比热容为_ J/(kg)。7图 1014质量为 100 g、初温是 24 的实心金属小球吸收 2.3103 J 的热量之后,温度升高到74 。那么,这种金属的比热容是_,从下表可知此金属是_。物质 比热容 c/J(kg) 1 铝 0.88103钢铁 0.46103铜 0.39103铝 0.13103三、计算题15体积为 11
13、03 m3的水质量是多少?这些水从 30 加热到 80 要吸收多少热量?水的比热容为 4.2103 J/(kg)16有一根烧红的铁钉,质量是 2 g,放出 920 J 的热量后,温度降低到 20 ,求铁钉的初温。 c 铁 0.4610 3 J/(kg) 17把质量为 4 kg 的冷水和质量为 3 kg、温度为 80 的热水相混合后,温度为 40 ,若不计热量损失,求冷水的温度是多少。水的比热容 c4.210 3 J/(kg)18把质量和状态相同、温度不同的甲、乙两种液体相互混合,当达到热平衡时,请你证明:在不计热损失的情况下,若比热容 c 甲 c 乙 ,则它们温度变化量 t 甲 t 乙 。19
14、简易太阳能热水器的受光面积为 1.4 m2 ,内装 80 kg 水,太阳每分钟辐射到 1 m2面积上的热量是 8104 J,如果其中 60%的热量被水吸收,问:20 的水晒 3 h 后水温升高到多少摄氏度?水的比热容是 4.2103 J/(kg)1D 解析 比热容是物质的一种特性,与物体的质量、温度及温度的变化、吸收或放出热量的多少均无关,但与物质的种类有关。2D 3.C 4.B 5.A6 C 解析 用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水,放在同一石棉网上,同时对两试管加热,相同时间内两种液体吸收的热量相同,而 A、B 图中反映了相同时间吸收的热量不8同,故 A、B 图像错误;由于水的比
15、热容较大,在质量相同、加热时间相同即吸收的热量相同时,水的温度升高得较少,故 C 选项正确、D 选项错误。7温度变化 加热的时间84.210 3 J/(kg) 1 kg 的水每升高(或降低)1 吸收(或放出)的热量为 4.2103 J 4.2103 J/(kg) 改变解析 水的比热容为 4.2103 J/(kg),它表达的物理意义是:1 kg 的水每升高(或降低)1 吸收(或放出)的热量为 4.2103 J;将此杯水倒掉一半,水的比热容不变。水凝固成冰以后,状态改变,冰的比热容为 2.1103 J/(kg),所以水凝固成冰后比热容改变。9 B B 的加热时间长解析 因使用的是相同的加热装置,所
16、以在相同时间内放出的热量相同。因为两种液体质量相等,初温相同,升高相同的温度, A 液体用时短,吸收的热量少; B 液体用时长,吸收的热量多。10比热容大11乙 乙12不变 小于解析 (1)比热容是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,所以不同物质比热容一般不同;同种物质状态不同时比热容一般不同,该物质熔化结束后,继续加热升温过程中其比热容大小不变。(2)根据图像,在相同的加热时间内 ab 段温度上升比 cd 段更快,所以 ab 段的比热容小于 cd段的比热容。13(1)相等 升高温度的多少(2)小于 (3)甲14(1) A 确保用酒精灯外焰加热(2)升高的温度 停表(3)用“水浴法”加热,
17、物质受热更均匀,不需搅拌(或“用同一热源加热,确保了相同时间内提供的热量相等” ,或“两实验同时进行,便于同时比较水和煤油升温的快慢”)15(1)多 (2)不能 质量 升高的温度【课时作业 B】1B 2.A 3.B 4.B 5.A6B 解析 水和液体都加热 1 min 时,吸收的热量是相同的。即 c 水 m t 水 c 液体 m t 液体 ,c 液体 1.810 3 J/(kg)。c水 t水 t液 体 4.2103 J/( kg ) 6 14 7C8B 解析 由公式 Q cm t,乙、丙的质量不等, Q 相等, t 相等,所以比热容不等;相等质量的甲和乙升高相同的温度,甲吸收的热量大于乙吸收的
18、热量,所以甲的比热容更大;由图可知,甲的温度升高 1 吸收 3000 J 的热量;甲的比热容大于乙的比热容,所以质量相等的甲、乙都降低 1 ,甲放出的热量更多。9 A10铁块 铝块 11. cQm t12比热容 400013甲 2.110 3140.4610 3 J/(kg) 钢铁9解析 由 Q cm t 可得该金属的比热容:c 0.4610 3 J/(kg),查表可知此金属为钢铁。Qm t 2.3103 J0.1 kg( 74 24 )151 kg 2.110 5 J16. m2 g210 3 kg,由 Q 放 cm(t0 t),得t0 t 20 1020 。Q放cm 920 J0.4610
19、3 J/( kg ) 210 3 kg17热水放出的热量:Q 放 cm2(t 热 t)4.210 3 J/(kg)3 kg(80 40 )5.0410 5 J;不计热量损失, Q 吸 Q 放 5.0410 5 J,由 Q 吸 cm1(t t 冷 )得冷水的初温: t 冷 t 40 Q吸cm110 。5.04105 J4.2103 J/( kg ) 4 kg18证明:不计热量的损失, Q 吸 Q 放 ,即 c 甲 m 甲 t 甲 c 乙 m 乙 t 乙 ,因甲、乙的质量和状态相同,即 m 甲 m 乙 ,则化简可得: ,c甲c乙 t乙 t甲已知比热容 c 甲 c 乙 ,所以 t 甲 t 乙 。19 Q 吸 810 4 J/(m2min)1.4 m2360 min60%1.209610 7 J, t 36 ,Q吸cm 1.2096107 J4.2103 J/( kg ) 80 kgt t0 t20 36 56 。