1、实验 20 比较不同物质的吸热能力 考点精讲考点精讲 【设计与进行实验】【设计与进行实验】 1.实验中的主要仪器及作用: (1)天平的作用:称量加热物质的质量; (2)选取相同的酒精灯或电加热器的原因:保证相同加热时间内物质吸收的 热量相 同; (3)搅拌器的作用:使物质受热均匀; (4)待测量:水和食用油的初温 0 t和 末 t;测水和食用油的质量m;时 间t。 2.实验步骤: 实验装置如图所示,取两支相同的烧杯分别装入 500g 水和食用油,它们的初 温都与室温相同,用相同的电加热器加热。 方案一:对水和食用油加热相同的时间,观察并读出温度计的示数; 方案二:让水和食用油升高相同的温度,记
2、录并比较加热的时间。 根据表格数据绘制温度时间曲线 方案一方案二 【分析和论证】【分析和论证】 给质量、初温相同的水和食用油加热,加热相同时间,使它们吸收相同的热量, 食用油的温度升高得比水高; 使它们升高相同的温度, 对水加热的时间更长一些, 表明水和食用油吸热本领不一样。 【实验结论】【实验结论】 不同物质的吸热能力不同: 质量相同的不同物质,加热相同的时间,温度变化快的吸热能力弱,即比热容 小; 质量相同的不同物质,升高相同的温度,加热时间长的物质吸热能力强,即比 热容大。 【实验方法】【实验方法】 (1)控制变量法的应用 取质量相同的水和食用油分别放入两烧杯中(注意不是体积相同) ;
3、实验中选用规格相同的电加热器给水和食用油加热相同时间,使两种物 质吸收 的热量相同; 让水和食用油升高相同的温度,比较加热的时间。 (2)转换法的应用: 升高相同的温度时,通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱; 加热时间相同时,通过比较温度变化的快慢来判断物体的吸热能力。 【交流与讨论】【交流与讨论】 (1)测量物质的选取要求:应选取质量、初温相同的不同物质; (2)实验装置的安装顺序:自下而上; (3)选择相同的热源、保证相同加热时间相同目的:是为了让两种物质吸收的 热量相同(本实验是一个理想化实验,不考虑热量散失) (4)用规格相同的电加热器对不同物质进行加热的好处: 与酒精灯相比,更
4、容易控制相同时间内提供的热量相同; 内部加热,热量损失少. (5)改变内能的方式及内能大小的判断; (6)加热一段时间后,液体温度不再升高的原因:液体已经沸腾,虽然吸热, 但温度 却保持不变; (7)判断物质吸热能力强弱的两种方法 加热相同的时间,通过比较温度变化的快慢来判断物体的吸热能力的强 弱,温 度变化快的吸热能力弱; 升高相同的温度,通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱,加热 时间长 的物体吸热能力强。 (8)热量的相关计算; (9)比热容的理解及在生活中的应用。 (10)两种装置对比,哪种更好一些,为什么? 甲乙 甲装置更好一些,甲装置中散热较少,乙装置中两酒精灯在相同的时间放
5、出的热 量被水吸收的量很难控制相同,误差较大,因此选择甲装置。 【例 1】如图甲所示是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置 (1)加热过程中,用搅拌棒搅动的目的是使水和煤油受热均匀;水和煤油吸热的多少 是通过加热时间(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的 (2)关于该实验的变量控制,下列要求中不正确的是CD(填选项前字母) A采用相同的加热方法 B使用相同的烧杯 C水和煤油的初温一定相等 D烧杯中分别装入相同体积的水和煤油 (3)某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和煤油加热,分别记录加热时 间和升高的温度,根据记录的数据做出了两种液体的温度(T)随时间(t)变化的图像(如
6、 图乙所示) 根据图像,给水和煤油加热相同的时间时,煤油升高的温度高一些;要使水和煤油升 高相同的温度,应给水加热更长的时间,这说明水的吸热能力强些 已知水的比热容是 4.2103J/(kg) ,则煤油的比热容是2.1103J/(kg) (1)实验中器材的安装顺序是自下而上(选填“自上而下”或“自下而上”) (2)水的比热容较大这一特性,在生活中有很多应用,请举一例:用水作发动机的冷却 剂 【例 2】如图甲所示是“探究不同物质吸热的情况”实验.在实验过程中,每隔 2 min 记录一 次温度,记录数据如表所示. 甲乙丙 (1)在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的水和煤油. (2)用相同的酒精灯
7、加热的目的是保证相同时间内水和煤油吸收的热量相同. (3)在组装器材时应先调节A(选填“A”或“B” )的高度,调节它的高度是为了确 保实验过程中用酒精灯的外焰加热. (4)加热时用玻璃棒不断搅拌的目的是使水和煤油受热均匀. (5)加热 6 min 时,煤油的温度如图乙所示,其示数为26. (6)要完成该实验,除图甲所示器材外,还需要的一个测量工具是秒表. (7)实验中,通过比较加热时间来间接反映水和煤油所吸收的热量. (8)本次实验采用的科学方法是A. A.控制变量法B.比值定义法C.类比法 (9) 分析表中数据可知,对于质量相等的水和煤油,升温较快的是煤油;若使两者升高相 同的温度,则水吸
8、收的热量较多.由此可见,水的比热容较大. (10) 在对实验进行反思时,某同学将实验装置进行了改进并设计了如图丙所示的装置.与原 装置相比,该装置的优点是用水浴法加热,水和煤油受热更均匀并且不需要搅拌(或用同一 热源加热,保证相同时间内提供的热量相等).(答出一条即可) 实验 20 比较不同物质的吸热能力 考点精练考点精练 一选择题(共一选择题(共 4 小题)小题) 1如图装置,用铁夹将温度传感器、两个试管固定在铁架台上,两试管装有质量相同的不 同种液体,温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触,传感器通过数据采集线与 计算机相连接,在计算机上得到的实验图象如图所示,下列说法正确的是() A
9、甲的比热容比大 B同时加热相同时间,甲吸收热量多 C甲、乙升高相同的温度,甲吸收热量多 D乙吸热升温比甲慢 2小薇根据下表中的数据,得出以下四个结论,其中正确的是() 几种物质的比热容 c/J(kg) 1 水4.2103冰2.1103 酒精2.4103砂石0.92103 煤油2.1103铝0.88103 水银0.14103铜0.39103 A同种物质在不同状态下比热容一定相等 B不同物质的比热容一定不相等 C质量相等的铜块和铝块,降低相同的温度,铜块放出的量一定多 D初温相等的酒精和砂石吸收相等的热量,酒精的末温可能比砂石的末温高 3根据下表所提供的几种物质的比热容,得出以下四个结论,其中正确
10、的是() 几种物质的比热容 c/J(kg) 1 水4.2103冰2.1103 酒精2.4103沙石0.92103 煤油2.1103铝0.88103 水银0.14103铜0.39103 A不同物质的比热容一定不相等 B同种物质在不同状态下比热容也一定相等 C初温相等的水银和沙石,吸收相等的热量后,水银的末温一定比沙石的末温高 D质量相等的铜块和铝块,降低相同的温度,铝块放出的热量一定多 4如图 1 所示,规格相同的容器装了相同质量的甲和乙两种液体,用相同加热器加热,其 中相同时间内加热器 1 与加热器 2 放出的热量之比为 2:3,忽略散热,得到图 2 所示的 液体温度与加热时间的图象,则()
11、A加热相同时间,两杯液体吸收的热量相同 B甲液体在 2min 内吸收的热量等于乙液体在 3min 内吸收的热量 C甲液体的吸热能力较强 D乙液体的吸热能力较强 二实验探究题(共二实验探究题(共 11 小题)小题) 5在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中,将甲、乙两种初温和质量都相同的不同液 体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热,记录相关数据,并绘制出 如图所示的图象,不计热量损失。加热 10min,甲吸收的热量(选填“大于” “小 于”或“等于” )乙吸收的热量。若乙的比热容为 4.2103J/(kg) ,则甲的比热容为 J/(kg) 。 6如图甲,熊二用两个完全相同的电加热
12、器分别对初温均为 20的 a、b 两种液体加热,a 液体质量小于 b 液体质量。图乙为 a、b 两种液体的温度随加热时间变化的关系图象(不 计热量散失) ,根据图象回答下列问题: (1)a 液体 t2时刻的内能t1时刻的内能。 (2)当加热到 t2时刻,a 液体吸收的热量b 液体吸收的热量。 (3)a 液体的比热容b 液体的比热容(以上均选填“” 、 “”或“” ) 。 7实验测得 1kg 某物质温度随时间变化的图象如图所示。已知该物质在固态下的比热容 c1 2.1103J/(kg) ,设物质从热源吸热的功率恒定不变,根据图象解答下列问题: (1)在最初 2min 内,物质温度升高了 40,则
13、吸收的热量为J; (2)该物质在熔化过程中吸收的热量是J; (3)该物质在液态下的比热容是; (4)该物质加热到第 4min 时的内能第 8min 时的内能(选墳“大于” 、 “等于” 或“小于” ) (整个过程不考虑能量和质量的损失) 8某小组同学用一个酒精灯对质量是 100g、初温度为10的冰块进行加热,完成冰的熔 化实验。记录的数据如图象所示。已知 c水4.2103J/(kg) (热量散失忽略不 计) (1)求 CD 段水所吸收的热量。 (2)冰水混合物加热至第 9min 时的内能比第 7min 时的 内能(填“增加”或“减少” )了J。 (3)求冰的比热容。 9在“比较不同物质吸热能力
14、”的实验中,将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的 烧杯内,用相同的电加热器同时加热。记录相关数据,并绘制出如图所示的图象。 (不计 热量损失) (1)实验时,选用初温和相等的甲、乙两种液体(填体积或质量) 。 (2)加热 20min,甲吸收的热量(选填“大于” 、 “小于”或“等于” )乙吸收的 热量。 (3)甲液体比热容乙液体的比热容(填大于,小于或等于) 。 10运用知识解决问题: (1)小明到海水浴场玩,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,当身体进入水中时,觉 得水比较凉,这是因为:水的比热容,海水和沙子相比,在同样受热时,沙子的 温度变化比海水。 (2)c水4.210J/(kg) ,
15、c油2.110J/(kg) 。在实验中用完全相同的两个试 管分别装上质量相等的水和煤油,用相同热源对试管均匀加热。如图图象正确的 是。 11 (1)如图所示,是冷水与热水混合时,温度随时间变化的图象,甲乙通过的方 式使内能发生转移,假设在这一过程中没有热量损失,那么,由图中所给的信息可知, 冷水与热水的质量之比是,冷水吸收热量与热水放出的热量之比是 (2)质量相等、初温均为 20的甲乙两金属,把甲投入 100的水中,热平衡时水温降 低 5, 把甲取出, 乙放入, 平衡时又降 5。 不计热量损失, 甲乙比热容之比为。 12如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,小华用两个相同的容器(
16、图 中用虚线形表示)分别装入质量相等的 A、B 两种液体,用相同的装置加热。 (1)实验前,按(填“自上而下”或“自下而上” )的顺序组装器材。 (2)从实验效果考虑,本实验选择( “烧杯”或“易拉罐” )作为盛放液体的容 器较好,实验中使用玻璃棒的目的是。 (3)实验中两种液体吸收热量的多少可通过(填“液体升高的温度”或“加热 时间” )比较。 (4)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示,分析图象可知:质量相等 的 A 和 B 两种液体,在升高相同温度时,吸收的热量较多;质量相等的 A 和 B 两种液体,在吸收相同热量时,升温较高。 (5)冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从 A
17、 或 B 中选一种液体装入暖手袋中作为 供暖物质,则应选择液体。 13小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,选用质量均为 0.5kg 的水和另一种 吸热能力弱于水的液体进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示已知 实验过程中水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图象可以得出: (1)图中表示水的温度随时间变化的图线是(选填“甲”或“乙” ) ; (2)015min 内,另一种液体放出的热量为J,其比热容为J/(kg) 。 水的比热容为 4.2103J/(kg) 14 用完全相同的装置分别给质量相等的甲、 乙两种液体加热, 绘制的温度时间关系如图, 由图象可知: (1
18、)从开始加热到 t1时刻,甲、乙吸收热量的关系 Q甲Q乙,甲、乙两种液体比 热容大小关系 c甲c乙。 (2)要想使两种液体升温一样快,应该减少液体的质量。 15根据表中几种物质的比热容,回答下列问题: 物质酒精煤油水银 比热容J(kg) 1 2.41032.11030.14103 (1) 如图, 某同学在探究水沸腾的特点时, 用煤油和水银温度计同时测量加热时的水温, 当水银温度计示数到达 80时,煤油温度计的示数(高于/低于/等于)80。 (2)用表中物质作为测量液体制成大小相等的温度计,在测量质量较小但温度较高的物 体温度时,温度计吸收热量就会使被测物体温度(升高/不变/降低) ,这种情况下
19、 为了使测量值更接近真实值,应选择(酒精/煤油/水银)温度计, (假设测温物体 质量相等) 实验 20 比较不同物质的吸热能力 考点精练考点精练 一选择题(共一选择题(共 4 小题)小题) 1如图装置,用铁夹将温度传感器、两个试管固定在铁架台上,两试管装有质量相同的不 同种液体,温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触,传感器通过数据采集线与 计算机相连接,在计算机上得到的实验图象如图所示,下列说法正确的是() A甲的比热容比大 B同时加热相同时间,甲吸收热量多 C甲、乙升高相同的温度,甲吸收热量多 D乙吸热升温比甲慢 【解答】解:A、观察图象可知,相同质量的甲乙两种液体吸收同样多的热量(加
20、热相同 时间) ,乙的温度变化小,由 c知,乙的比热容较大,故 A 错误; B、两试管装有质量相同的不同种液体,放在同一加热器内,加热相同时间,甲和乙吸收 的热量相同,故 B 错误; C、观察图象可知,甲、乙升高相同的温度,乙需要的加热的时间长,所以乙吸热能力强, 吸收的热量多,故 C 错误; D、观察图象可知,加热相同时间,甲和乙吸收相同的热量,乙升高的温度比甲升高的温 度慢,故 D 正确。 故选:D。 2小薇根据下表中的数据,得出以下四个结论,其中正确的是() 几种物质的比热容 c/J(kg) 1 水4.2103冰2.1103 酒精2.4103砂石0.92103 煤油2.1103铝0.88
21、103 水银0.14103铜0.39103 A同种物质在不同状态下比热容一定相等 B不同物质的比热容一定不相等 C质量相等的铜块和铝块,降低相同的温度,铜块放出的量一定多 D初温相等的酒精和砂石吸收相等的热量,酒精的末温可能比砂石的末温高 【解答】解:A、同种物质在不同状态下比热容不同,如水和冰比热容不同,故 A 错误; B、不同物质的比热容一般不同,有的也相同,如冰和煤油的比热容相同,故 B 错误; C、铜的比热容比铝的比热容小,由 Q放cmt 可知,质量相等的铜块和铝块,降低相 同的温度,铝块放出的热量一定多,故 C 错误; D、酒精的比热容比沙石的比热容大,由 Q吸cmt 可知,酒精的质
22、量和升高温度的乘 积(mt)小,若酒精的质量比沙石的质量小的多,则酒精升高的温度可能比沙石的温 度升高的多,使酒精的末温比砂石的末温高,故 D 正确。 故选:D。 3根据下表所提供的几种物质的比热容,得出以下四个结论,其中正确的是() 几种物质的比热容 c/J(kg) 1 水4.2103冰2.1103 酒精2.4103沙石0.92103 煤油2.1103铝0.88103 水银0.14103铜0.39103 A不同物质的比热容一定不相等 B同种物质在不同状态下比热容也一定相等 C初温相等的水银和沙石,吸收相等的热量后,水银的末温一定比沙石的末温高 D质量相等的铜块和铝块,降低相同的温度,铝块放出
23、的热量一定多 【解答】A、煤油和冰的比热容相同,故 A 错误; B、水和冰的比热容不同,故 B 错误; C、没有考虑水银和沙石的质量,故 C 错误; D、铝的比热容大于铜的比热容,质量相等的铜块和铝块,降低相同的温度,铝块放出的 热量一定多,故 D 正确; 故选:D。 4如图 1 所示,规格相同的容器装了相同质量的甲和乙两种液体,用相同加热器加热,其 中相同时间内加热器 1 与加热器 2 放出的热量之比为 2:3,忽略散热,得到图 2 所示的 液体温度与加热时间的图象,则() A加热相同时间,两杯液体吸收的热量相同 B甲液体在 2min 内吸收的热量等于乙液体在 3min 内吸收的热量 C甲液
24、体的吸热能力较强 D乙液体的吸热能力较强 【解答】解:A、甲乙液体质量相同,比热容不同,甲液体在 2min 内升高的温度与乙液 体在 2min 内升高的温度不相同,根据 Q吸cmt 可知,吸收的热量不同,故 A 错误; B、甲乙液体质量相同,比热容不同,甲液体在 2min 内升高的温度与乙液体在 3min 内 升高的温度相同,根据 Q吸cmt 可知,吸收的热量不同,故 B 错误; CD、2min 内液体甲吸收的热量 Q甲c甲m20,液体乙吸收的热量 Q乙c乙mt乙, 因相同时间内加热器 1 与加热器 2 放出的热量之比为 2:3,可得 c甲,由 图 2 可知,在 2min 内,乙升高的温度t乙
25、30,则 c甲c乙,故乙液体的吸热能力比 甲液体的吸热能力强,故 C 错误,D 正确。 故选:D。 二实验探究题(共二实验探究题(共 11 小题)小题) 5在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中,将甲、乙两种初温和质量都相同的不同液 体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热,记录相关数据,并绘制出 如图所示的图象,不计热量损失。加热 10min,甲吸收的热量等于(选填“大于” “小 于”或“等于” )乙吸收的热量。若乙的比热容为 4.2103J/(kg) ,则甲的比热容为 2.1103J/(kg) 。 【解答】解:用相用相同的电加热器同时加热 10min,甲吸收的热量等于乙吸收的热
26、量; 由图可得,质量相同的甲乙两种液体从 0升温到 60所需要的加热时间分别为 10min 和 20min, 即 m甲m乙, t甲t乙, 根据 c可得, 4.2103J/(kg)2.1103J/(kg) 。 故答案为:等于;2.1103。 6如图甲,熊二用两个完全相同的电加热器分别对初温均为 20的 a、b 两种液体加热,a 液体质量小于 b 液体质量。图乙为 a、b 两种液体的温度随加热时间变化的关系图象(不 计热量散失) ,根据图象回答下列问题: (1)a 液体 t2时刻的内能小于t1时刻的内能。 (2)当加热到 t2时刻,a 液体吸收的热量等于b 液体吸收的热量。 (3)a 液体的比热容
27、大于b 液体的比热容(以上均选填“” 、 “”或“” ) 。 【解答】解: (1)a、b 都是液体,虽然一直加热但是到后来温度不变,说明达到了沸点。 a 液体在 t1时刻和 t2时刻温度相同,且 a 会不停的汽化质量变小,所以答案应该是 a 在 t2时刻的内能应该小于 t1时刻内能 (2)当加热到 t2时刻,加热的时间相同,用两个完全相同的电加热器,故 a 液体吸收的 热量等于 b 液体吸收的热量; (3)由图可知,在 b 液体温度不变前的时间段,ab 变化图象是重合的,即 ab 吸收相同 的热量,升高相同的温度,由于 a 的质量小于 b 的质量, 根据 c可知,当吸收的热量和升高的温度相同时
28、,质量大的比热容小,所以 a 的比热容大于 b 的比热容。 故答案为: (1)小于; (2)等于; (3)大于。 7实验测得 1kg 某物质温度随时间变化的图象如图所示。已知该物质在固态下的比热容 c1 2.1103J/(kg) ,设物质从热源吸热的功率恒定不变,根据图象解答下列问题: (1)在最初 2min 内,物质温度升高了 40,则吸收的热量为8.4104J; (2)该物质在熔化过程中吸收的热量是3.36105J; (3)该物质在液态下的比热容是4.2103J/(kg); (4)该物质加热到第 4min 时的内能小于第 8min 时的内能(选墳“大于” 、 “等于” 或“小于” ) (整
29、个过程不考虑能量和质量的损失) 【解答】解: (1)在最初 2min 内,物体处于固态的升温吸热过程, 由题知,m1kg,c12.1103J/(kg) ,t140, 吸收的热量: Q吸1c1mt12.1103J/(kg)1kg408.4104J; (2)设物质从热源吸热的功率恒定不变,即相同时间内吸收的热量相等, 由图可知,该物质熔化过程经历的时间为 10min2min8min, 该物质熔化过程吸收的热量: Q吸24Q吸148.4104J3.36105J; (3)物体全部熔化后,在 14min10min4min 内,吸收的热量 Q吸32Q吸128.4 104J1.68105J; 物体温度升高了
30、t240, 由 Q吸cmt 得该物质在液态下的比热容: c24.2103J/(kg) 。 (4)该物质从 4min 加热到 8min,处于熔化过程中,该过程吸收热量、内能增加,所以 该物质加热到第 4min 时的内能小于第 8min 时的内能。 故答案为: (1)8.4104; (2)3.36105; (3)4.2103J/(kg) ; (4)小于。 8某小组同学用一个酒精灯对质量是 100g、初温度为10的冰块进行加热,完成冰的熔 化实验。记录的数据如图象所示。已知 c水4.2103J/(kg) (热量散失忽略不计) (1)求 CD 段水所吸收的热量。 (2)冰水混合物加热至第 9min 时
31、的内能比第 7min 时的 内能增加(填“增加”或“减少” )了840J。 (3)求冰的比热容。 【解答】解: (1)因为冰熔化成水质量不变,所以水的质量 m水100g0.1kg, 由图知在 CD 段水的初温为 0、末温为 10,则水吸收的热量: Q吸水c水m水(tt0)4.2103J/(kg)0.1kg(100)4.2103J; (2) 冰在熔化过程中吸收热量、 内能增加, 所以冰在第 9min 时具有的内能大于在第 7min 时具有的内能; 由(1)知道加热水 25min15min10min 水吸收的热量为 4.2103J; 因为用同一个酒精灯加热,在相同时间内吸收的热量相同, 所以加热
32、2min 物质吸收的热量为 840J, 冰水混合物加热至第 9min 时的内能比第 7min 时的内能增加了 840J; (3)用同一个酒精灯加热,在相同时间内吸收的热量相同, AB 段的加热时间是 CD 段加热时间的一半,则 AB 段吸收的热量: Q吸冰Q吸水4.2103J2.1103J, 由 Q吸cm(tt0)得冰的比热容: c冰2.1103J/(kg) 。 答: (1)CD 段水所吸收的热量为 4.2103J; (2)增加;840; (3)冰的比热容为 2.1103J/(kg) 。 9在“比较不同物质吸热能力”的实验中,将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的 烧杯内,用相同的电加热器同
33、时加热。记录相关数据,并绘制出如图所示的图象。 (不计 热量损失) (1)实验时,选用初温和质量相等的甲、乙两种液体(填体积或质量) 。 (2)加热 20min,甲吸收的热量等于(选填“大于” 、 “小于”或“等于” )乙吸收 的热量。 (3)甲液体比热容小于乙液体的比热容(填大于,小于或等于) 。 【解答】解: (1)要探究不同液体的吸热本领,需要取初温相同,质量相同的不同液体; (2)相同加热器加热相同时间,加热器放出的热量相等,甲乙吸收的热量相等; (3)甲和乙相比,在达到相同温度时,乙需要加热的时间更长,说明它吸收的热量更多, 因此甲液体的比热容小于乙液体的比热容。 故答案为: (1)
34、质量; (2)等于; (3)小于。 10运用知识解决问题: (1)小明到海水浴场玩,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,当身体进入水中时,觉 得水比较凉,这是因为:水的比热容大,海水和沙子相比,在同样受热时,沙子的 温度变化比海水大。 (2)c水4.210J/(kg) ,c油2.110J/(kg) 。在实验中用完全相同的两个试 管分别装上质量相等的水和煤油,用相同热源对试管均匀加热。如图图象正确的是 C。 【解答】解: (1)根据 Qcmt 可知,质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的温度改 变较小; 水的比热容较大,同样受热的情况下,吸收相同热量,沙子的温度变化比海水大,因此, 小明光
35、着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,当身体进入水中时,觉得水比较凉; (2)由 Q吸cmt 得,t,质量相同的水和煤油吸收相同的热量,煤油的比热 容为水的比热容的,所以煤油升高的温度为水升高温度的 2 倍,所以 C 正确; 故答案为: (1)大;大; (2)C。 11 (1)如图所示,是冷水与热水混合时,温度随时间变化的图象,甲乙通过热传递的 方式使内能发生转移,假设在这一过程中没有热量损失,那么,由图中所给的信息可知, 冷水与热水的质量之比是2:1,冷水吸收热量与热水放出的热量之比是1:1 (2)质量相等、初温均为 20的甲乙两金属,把甲投入 100的水中,热平衡时水温降 低 5,把甲取出,乙放入
36、,平衡时又降 5。不计热量损失,甲乙比热容之比为14: 15。 【解答】解: (1)将冷水与热水混合后,热水放热温度降低,冷水吸热温度升高,所以甲乙通过热传 递的方式使内能发生转移的; 由图可知:热水的初温为 80、末温为 40,t热804040, 冷水的初温为 20、末温为 40,t冷402020, 根据热平衡方程:Q吸Q放,则 Q吸:Q放1:1 所以 c冷m冷t冷c热m热t热。 即:4.2103J/(kg)m冷204.2103J/(kg)m热40。 所以 m冷:m热2:1; (2)把甲投入 100的水中,热平衡时水温降低 5,所以甲的末温度为 1005 95, 把甲取出,乙放入,平衡时又降
37、 5,所以乙的末温度为 95590, 因为甲乙放入后水的温度都降低 5, 所以两次过程中水减少的热量是相同的, 因为没有 热量的损失,所以甲乙金属吸收的热量相同,所以可以得出:Q甲吸Q乙吸, 即 c甲m(9520)c乙m(9020) , c甲75c乙70, 所以 c甲:c乙14:15。 故答案为: (1)热传递;2:1;1:1; (2)14:15。 12如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,小华用两个相同的容器(图 中用虚线形表示)分别装入质量相等的 A、B 两种液体,用相同的装置加热。 (1)实验前,按自下而上(填“自上而下”或“自下而上” )的顺序组装器材。 (2)从实验效果
38、考虑,本实验选择易拉罐( “烧杯”或“易拉罐” )作为盛放液体的 容器较好,实验中使用玻璃棒的目的是搅拌使液体受热均匀。 (3) 实验中两种液体吸收热量的多少可通过加热时间 (填 “液体升高的温度” 或 “加 热时间” )比较。 (4)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示,分析图象可知:质量相等 的 A 和 B 两种液体,在升高相同温度时,A吸收的热量较多;质量相等的 A 和 B 两 种液体,在吸收相同热量时,B升温较高。 (5)冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从 A 或 B 中选一种液体装入暖手袋中作为 供暖物质,则应选择A液体。 【解答】解: (1)酒精灯需用外焰加热,所以要
39、先放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而 温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,且不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后, 再调节温度计的高度,因此必须按照自下而上的顺序进行; (2)因金属导热性能好,故以从实验效果考虑,本实验选择易拉罐作为盛放液体的容器 较好,实验中使用玻璃棒的目的是使液体受热均匀; (3)根据转换法,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较; (4)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示可知:质量相等的 A 和 B 两种液体,在升高相同温度时,A 加热时间长,故 A 吸收的热量较多; 质量相等的 A 和 B 两种液体,在吸收相同热量时,即加热时间相同,B 升温较高,由此
40、可见,A 的比热容较大。 (5)因质量相等的 A 和 B 两种液体,在升高相同温度时,A 吸热多,A 的吸热能力, 比热容大, 根据 Qcmt,质量相同的 A、B 液体降低相同的温度,A 放热多效果好;故从 A 或 B 中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择 A。 故答案为: (1)自下而上; (2)易拉罐;搅拌使液体受热均匀; (3)加热时间; (4)A; B; (5)A。 13小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,选用质量均为 0.5kg 的水和另一种 吸热能力弱于水的液体进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示已知 实验过程中水和另一种液体在相同时间内放出的热
41、量相等,分析图象可以得出: (1)图中表示水的温度随时间变化的图线是甲(选填“甲”或“乙” ) ; (2)015min 内,另一种液体放出的热量为4.2104J,其比热容为2.1103J/ (kg) 。水的比热容为 4.2103J/(kg) 【解答】解: (1)时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图象可知,乙液体的温度降低的快,甲 液体温度降低慢;根据 Q放cmt 可知,在质量相等、放热也相同的情况下,谁的温度 降低得快,它的比热容小;所以,甲液体的比热容大,若 A、B 两种液体中,一种液体 是水,则一定是甲液体; (2)由题知,而水和液体的质量相同,即 m水m乙,而水和另种液体在相同时间内
42、放 出的热量相等, 即 Q水放Q乙放,则 c水m水tc乙m乙t, 结合图象(15min 以内)可得水放出的热量,即另一种液体放出的热量为: Q水放Q乙放c水m水t4.2103J/(kg)0.5kg(6040)4.2104J; 则另一种液体的比热容为:c乙2.1103J/(kg ) 。 故答案为: (1)甲; (2)4.2104;2.1103。 14 用完全相同的装置分别给质量相等的甲、 乙两种液体加热, 绘制的温度时间关系如图, 由图象可知: (1)从开始加热到 t1时刻,甲、乙吸收热量的关系 Q甲Q乙,甲、乙两种液体比 热容大小关系 c甲c乙。 (2)要想使两种液体升温一样快,应该减少乙液体
43、的质量。 【解答】解:已知加热装置完全相同,也就是相同时间为液体提供的热量相同。从开始 加热到 t1时刻,加热时间相同,所以甲、乙吸收热量的关系 Q甲Q乙; 由图象知,从开始加热,到 t2时刻,末温度相同,初温度不同,乙的初温度较高,说明 乙升高的温度较少;两种液体吸收的热量相同,质量相同,由公式 c知,乙的比 热容较大,甲的比热容较小。 相同的加热器在相同时间内放出的热量相同,液体吸收的热量也相同,根据 Qcmt 知,要想使两种液体升温一样快,应该减少比热容大的液体的质量,即减少乙液体的质 量。 故答案为: (1); (2)乙。 15根据表中几种物质的比热容,回答下列问题: 物质酒精煤油水银
44、 比热容J(kg) 1 2.41032.11030.14103 (1) 如图, 某同学在探究水沸腾的特点时, 用煤油和水银温度计同时测量加热时的水温, 当水银温度计示数到达 80时,煤油温度计的示数等于(高于/低于/等于)80。 (2)用表中物质作为测量液体制成大小相等的温度计,在测量质量较小但温度较高的物 体温度时,温度计吸收热量就会使被测物体温度降低(升高/不变/降低) ,这种情况 下为了使测量值更接近真实值,应选择水银(酒精/煤油/水银)温度计, (假设测温 物体质量相等) 【解答】解: (1)当水银温度计示数到达 80时,即水的温度为 80,则煤油温度计的 示数也为 80; (2)应该选小的比热容的,这样升温快并且吸热没有那么多,而比热容大的升温慢并且 吸收的热量会更多,应选择水银温度计。 故答案为: (1)等于; (2)降低;水银。