1、第十三章第十三章 内能内能 第第 3 节节 比热容比热容 一选择题一选择题 1质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后,甲升高的温度高于乙升高的温度。由此可知( ) A甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B降低相同的温度,质量相等的甲液体放出的热量比乙液体放出的热量多 C甲、乙两种液体相比较,乙液体更适合作冷却剂 D甲物质的熔点高于乙物质的熔点 2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一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小 B水和砂石放出相等热量,水的温度降低得较多 C水的比热容表示水的
2、温度升高 1吸收的热量是 4.2 103J D质量相等的水和煤油,吸收相等热量,煤油温度升高得较多 3位于我市的中国黄(渤)海候鸟栖息地被列入世界遗产名录 ,候鸟栖息地广阔的滩涂可有效调节 气温,因为水的( ) A密度大 B比热容大 C流动性大 D热值大 4 在生产和生活中, 常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景, 以下事例中与这一特性无关的是 ( ) A沿海地区的气温比内陆变化小 B夜间,在秧田里灌水保温 C发现人中暑时,常在额头上擦冷水降温 D汽车发动机用水作冷却液 5夏日晴朗的白天,在太阳光照射下,某海边城市陆地与海面之间空气流动示意图(图中箭头表示空 气流动方向)合理的是( ) A
3、 B C D 6烈日炎炎的夏季,白天海滩上的沙子热得烫脚,海水却很凉爽。同样的日照条件下,沙子和海水的 温度不一样的原因是( ) A沙子的密度比海水的密度大 B沙子吸热能力比海水的吸热能力弱 C沙子吸热比海水多 D沙子的质量比海水小 7用两只相同的电加热器,分别给两种液体加热,图为两种液体的温度随时间变化的图线。已知 甲: 乙4:5,加热的效率都是 90%,下列说法正确的是( ) A010min,两种液体吸收热量之比 Q甲:Q乙4:3 B010min,两种液体吸收热量之比 Q甲:Q乙3:2 C两种液体体积相同时,比热容之比 c甲:c乙5:6 D两种液体质量相同时,比热容之比 c甲:c乙3:2
4、8已知水的比热容是 4.2 103J/(kg) ,用如图所示的家用电热水壶烧开一壶自来水,水吸收的热量 约为( ) A6 104J B6 105J C6 106J D6 107J 9A、B 两物体质量相等,温度均为 10,甲、乙两杯水质量相等,温度均为 50,现将 A 放入甲杯, B 放入乙杯,热平衡后,甲杯水温降低了 4,乙杯水温降低了 8,则 A、B 两种物质的比热容之 比为( ) A2:3 B3:5 C4:9 D1:2 10 把质量、 初温都相同的铜块与铝块, 同时浸入正在沸腾的开水中, 隔较长时间后, 铜块温度变为 t1, 吸收的热量为 Q1;铝块的温度变为 t2,吸收的热量为 Q2,
5、已知 c铝c铜,那么( ) At1t2,Q1Q2 Bt1t2,Q1Q2 Ct1t2,Q1Q2 Dt1t2,Q1Q2 二填空题二填空题 11甲、乙两物体质量都为 1kg,丙物体质量为 2kg,三个物体温度都升高 1,吸收热量如图所示,则 甲物体的比热容为_J/(kg) ;乙物体的比热容_丙物体的比热容(选填“”、“” 或“”) 。 12据统计,全世界平均每天发生火灾 1 万起左右。面对滚滚浓烟和熊熊烈焰,只要冷静机智运火场自 救与逃生知识,就能最大限度拯救自己和他人的生命。火灾发生时,会产生大量的高温有害气体,其 平均密度_(选填“大于”、“小于”或“等于”)正常空气密度,离地面 0.9 米以下
6、的范围有害气 体含量少,故逃生时应弯腰前行。若条件允许,可用湿棉被裹身逃生,此方法原理之一是利用了水的 _较大,_热能力强。 13内陆地区的夏季比沿海地区炎热,冬季比沿海地区寒冷,在一天之内的气温的变化也较大。原因是 沿海地区靠近水,内陆地区以干泥土为主,水的比热容比干泥土的比热容 _,在吸收或放出 相同_的情况下,水的温度变化比干泥土要_。因此,在受太阳照射的条件相同时,内 陆地区的夏季比沿海地区炎热,冬季比沿海地区寒冷,在一天之内的气温的变化也大。 三实验探究题三实验探究题 14某小组同学为了研究水吸收的热量和哪些因素有关,他们将不同质量的水利用同一热源加热,使其 升高一定的温度,实验数据
7、记录于下表中。 (设每分钟水吸收的热量相同) 实验序号 M(克) t() 加热时间(分钟) 1 200 45 4.5 2 240 30 3.6 3 400 20 4 4 600 20 6 5 300 30 4.5 6 450 20 4.5 7 240 50 6 8 400 30 6 (1)水吸收的热量可以通过观察_来进行比较。 (2)分析序号_或_的数据,可得出初步结论:相同质量的水,升高的温度t 越大, 需要吸收的热量越多。 (3)分析序号 3、4、6 或 2、5、8 的数据,可得出初步结论:_。 (4)进一步综合分析序号 1、5、6 和 4、7、8 的数据后,还可以发现:_。 15小明用两
8、个完全相同的电加热器分别对初温均为 20的甲、乙两种液体加热(m甲m乙) ,如图为 甲、乙两种液体的温度随加热时间变化的关系图线,加热过程中两种液体每秒吸收的热量_ (选填“相同”或“不同”) ,甲液体第 30s 的内能_(后两空选填“大于“”等于”或“小于”)第 35s 的内能,甲液体的比热容_乙液体的比热容。 16小强随家人到海边玩耍时,发现阳光下的海水和岸边的沙子温差很大。于是他设计了如图甲所示的 实验装置想比较沙子和水这两种物质比热容的差异。 实验过程中所使用仪器规格完全相同。 请你来帮 他完成实验: (1)测量出_相同的水和沙子,然后安装仪器,并记下沙子和水的初始温度。 (2)在实验
9、时只要控制_相同就可以确定水、沙子吸收了相同的热量;图乙为小强记录的实 验数据,是可知沙子的比热容_水的比热容(选填“大于”、“小于”或“等于”) (3)完成实验后小强认为本套实验装置还有许多可以改进的地方,请你帮他提出一条改进意见: _。 第第十三十三章章 内能内能 第第 3 节节 比热容比热容 一选择题一选择题 1质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后,甲升高的温度高于乙升高的温度。由此可知( ) A甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B降低相同的温度,质量相等的甲液体放出的热量比乙液体放出的热量多 C甲、乙两种液体相比较,乙液体更适合作冷却剂 D甲物质的熔点高于乙物质的熔点 【答案】C
10、【解析】 A、根据 Q吸cmt,甲乙吸收热量相同,质量相等,t甲t乙,所以甲的比热容小于乙的比热 容,故 A 错误。 B、甲的比热容小于乙的比热容,根据 Q放cmt,降低相同的温度,质量相等,所以甲放出热量小 于乙放出热量,故 B 错误。 C、甲的比热容小于乙的比热容,说明乙的吸热本领强,用乙液体作冷却剂更合适,故 C 正确。 D、比热容跟物质的熔点没有关系,根据比热容关系不能判熔点高低,故 D 错误。 选 C。 2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一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热
11、容变小 B水和砂石放出相等热量,水的温度降低得较多 C水的比热容表示水的温度升高 1吸收的热量是 4.2 103J D质量相等的水和煤油,吸收相等热量,煤油温度升高得较多 【答案】D 【解析】A、比热容是物质的一种特性,与质量无关,一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变, 故 A 错误; B、由t可知,物体降低的温度还与质量有关,未知质量不能比较降低的温度,故 B 错误; C,水的比热容为 4.2 103J/(kg)表示质量 1kg 的水温度升高 1吸收的热量是 4.2 103J,故 C 错 误; D、由 Q吸cmt 可知,水和煤油的质量、吸收热量相等,由于煤油的比热容小,温度升高较多, 故
12、D 正确。 选 D。 3位于我市的中国黄(渤)海候鸟栖息地被列入世界遗产名录 ,候鸟栖息地广阔的滩涂可有效调节 气温,因为水的( ) A密度大 B比热容大 C流动性大 D热值大 【答案】B 【解析】 滩涂湿地含有大量的水,水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量时,水 的温度升高得少;夜晚,放出相同的热量时,水的温度降低得少,使得昼夜的温差小,能有效调节周 围环境的气温,故 B 正确,ACD 错误。 选 B。 4 在生产和生活中, 常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景, 以下事例中与这一特性无关的是 ( ) A沿海地区的气温比内陆变化小 B夜间,在秧田里灌水保温 C发现
13、人中暑时,常在额头上擦冷水降温 D汽车发动机用水作冷却液 【答案】C 【解析】 A、因为水的比热容大于砂石的比热容,相同质量的水和砂石吸收或放出相同的热量,水升高或降低 的温度少,所以沿海地区昼夜温差比内陆地区小,故 A 不符合题意; 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 不符合题意。 C、发现人中暑时,常在额头上擦冷水,水蒸发吸收热量,达到降温的目的,不是利用水的比热容大 的特点,故 C 符合题意; D、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度时,水吸收的热量多
14、,所以 用循环水冷却汽车发动机,故 D 不符合题意; 选 C。 5夏日晴朗的白天,在太阳光照射下,某海边城市陆地与海面之间空气流动示意图(图中箭头表示空 气流动方向)合理的是( ) A B C D 【答案】A 【解析】 因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大,白天,太阳照射下陆地和海水吸收相同的热量,海水温度 上升慢;陆地吸热后,温度上升快,热空气上升,空气从海洋吹向陆地,形成海风,高空的空气从陆 地吹向海洋,故 A 图正确。 选 A。 6烈日炎炎的夏季,白天海滩上的沙子热得烫脚,海水却很凉爽。同样的日照条件下,沙子和海水的 温度不一样的原因是( ) A沙子的密度比海水的密度大 B沙子吸热能力比
15、海水的吸热能力弱 C沙子吸热比海水多 D沙子的质量比海水小 【答案】B 【解析】 水的吸热能力大于沙子的吸热能力,即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。 选 B。 7用两只相同的电加热器,分别给两种液体加热,图为两种液体的温度随时间变化的图线。已知 甲: 乙4:5,加热的效率都是 90%,下列说法正确的是( ) A010min,两种液体吸收热量之比 Q甲:Q乙4:3 B010min,两种液体吸收热量之比 Q甲:Q乙3:2 C两种液体体积相同时,比热容
16、之比 c甲:c乙5:6 D两种液体质量相同时,比热容之比 c甲:c乙3:2 【答案】C 【解析】 AB、 由于是用两只相同的电加热器, 分别给两种液体加热, 相同时间内供热相同; 而加热效率相等, 都是 90%,在相同时间内液体吸收的热量相等,所以在 010min,两种液体吸收热量之比 Q甲:Q乙 1:1,故 AB 错误; C、两种液体体积相同时,由 可得 mV,则两种液体的质量之比: m甲:m乙甲V:乙V甲:乙4:5, 两种液体吸收热量之比 Q甲:Q乙1:1, 由图知,升高的温度之比t甲:t乙(8020) : (6020)3:2, 由 Q吸cmt 可得比热容之比: c甲:c乙:5:6,故 C
17、 正确; D、两种液体质量相同时,即 m甲:m乙1:1, 两种液体吸收热量之比 Q甲:Q乙1:1, 由图知,升高的温度之比t甲:t乙(8020) : (6020)3:2, 由 Q吸cmt 可得比热容之比: c甲:c乙:2:3,故 D 错误。 选 C。 8已知水的比热容是 4.2 103J/(kg) ,用如图所示的家用电热水壶烧开一壶自来水,水吸收的热量 约为( ) A6 104J B6 105J C6 106J D6 107J 【答案】B 【解析】根据生活常识,水壶的容量为 1.52 升,常温时水的温度为 20 摄氏度左右, 则根据 可得水的质量:mV1g/cm3 2000cm32000g2k
18、g。 水吸收的热量:QCm(t2t1)4.2 103J/(kg) 2kg (10020)6.72 105J。 计算结果与 6 105J 比较接近,故 ACD 错误,B 正确。 选 B。 9A、B 两物体质量相等,温度均为 10,甲、乙两杯水质量相等,温度均为 50,现将 A 放入甲杯, B 放入乙杯,热平衡后,甲杯水温降低了 4,乙杯水温降低了 8,则 A、B 两种物质的比热容之 比为( ) A2:3 B3:5 C4:9 D1:2 【答案】C 【解析】 (1)物体 A 放入甲杯水后,它们的共同温度为 50446, 水放出的热量 Q放C水m水t水 A 吸收的热量 Q吸CAmAtA, 根据热平衡方
19、程:Q放Q吸, 即 C水m水t水CAmAtA 代入相关数据得: CA (2)物体 B 放入乙杯水后,它们的共同温度为 50842, 水放出的热量 Q放C水m水t水 B 吸收的热量 Q吸CBmBtB, 根据热平衡方程:Q放Q吸, 即 C水m水t水CBmBtB 代入相关数据得: CB (3)A、B 两物体质量相等,即 mAmB, 4:9。 选 C。 10 把质量、 初温都相同的铜块与铝块, 同时浸入正在沸腾的开水中, 隔较长时间后, 铜块温度变为 t1, 吸收的热量为 Q1;铝块的温度变为 t2,吸收的热量为 Q2,已知 c铝c铜,那么( ) At1t2,Q1Q2 Bt1t2,Q1Q2 Ct1t2
20、,Q1Q2 Dt1t2,Q1Q2 【答案】D 【解析】 因为把铜块与铝块同时浸入正在沸腾的开水中, 并且放入的时间都较长, 因此它们最后达到了热平衡, 铜块、铝块的末温都与沸水的温度相同,即 t1t2;由题知,它们的初温相同,则升高的温度t1 t2; 由题知 c铜c铝,t1t2,m1m2,所以由 Q吸cmt 可知吸收热量的关系为 Q1Q2。 选 D。 二填空题二填空题 11甲、乙两物体质量都为 1kg,丙物体质量为 2kg,三个物体温度都升高 1,吸收热量如图所示,则 甲物体的比热容为_J/(kg) ;乙物体的比热容_丙物体的比热容(选填“”、“” 或“”) 。 【答案】3000 【解析】 (
21、1) 由图象可知, 三个物体温度都升高 1, 则甲吸收的热量为 3000J, 乙、 丙吸收的热量均为 2000J; 由题知,甲、乙两物体质量都为 1kg,丙物体质量为 2kg; 所以,根据比热容的定义可知,甲的比热容是 3000J/(kg) ; (2)丙物体质量为 2kg,由 Q吸cmt 当乙丙吸收相同的热量且升高相同的温度时,丙的质量大, 说明丙的比热容小,即乙物体的比热容大于丙物体的比热容。 12据统计,全世界平均每天发生火灾 1 万起左右。面对滚滚浓烟和熊熊烈焰,只要冷静机智运火场自 救与逃生知识,就能最大限度拯救自己和他人的生命。火灾发生时,会产生大量的高温有害气体,其 平均密度_(选
22、填“大于”、“小于”或“等于”)正常空气密度,离地面 0.9 米以下的范围有害气 体含量少,故逃生时应弯腰前行。若条件允许,可用湿棉被裹身逃生,此方法原理之一是利用了水的 _较大,_热能力强。 【答案】小于 比热容 吸 【解析】 (1)火灾发生时,会产生大量的高温有害气体,有害气体温度高,其体积增大,则有害气体的平均 密度小于正常空气密度,会上升到顶部,所以离地面 0.9 米以下的范围有害气体含量少,故逃生时应 弯腰前行; (2)因为水的比热容较大,吸热能力强,在质量相同、吸收的热量相同时,水升高的温度低,因此 可用湿棉被裹身逃生。 13内陆地区的夏季比沿海地区炎热,冬季比沿海地区寒冷,在一天
23、之内的气温的变化也较大。原因是 沿海地区靠近水,内陆地区以干泥土为主,水的比热容比干泥土的比热容 _,在吸收或放出 相同_的情况下,水的温度变化比干泥土要_。因此,在受太阳照射的条件相同时,内 陆地区的夏季比沿海地区炎热,冬季比沿海地区寒冷,在一天之内的气温的变化也大。 【答案】大 热量 小 【解析】 内陆地区以干泥土为主,沿海地区水多,因为水的比热容比干泥土比热容大,相同质量的水和干泥土 吸收相同的热量后,水升高的温度比干泥土要小;相同质量的水和干泥土放出相同的热量后,水降低 的温度小, 因此, 在受太阳照射条件相同时, 内陆地区的夏季比沿海地区炎热, 冬季比沿海地区寒冷, 在一天之内气温变
24、化也较大。 三实验探究题三实验探究题 14某小组同学为了研究水吸收的热量和哪些因素有关,他们将不同质量的水利用同一热源加热,使其 升高一定的温度,实验数据记录于下表中。 (设每分钟水吸收的热量相同) 实验序号 M(克) t() 加热时间(分钟) 1 200 45 4.5 2 240 30 3.6 3 400 20 4 4 600 20 6 5 300 30 4.5 6 450 20 4.5 7 240 50 6 8 400 30 6 (1)水吸收的热量可以通过观察_来进行比较。 (2)分析序号_或_的数据,可得出初步结论:相同质量的水,升高的温度t 越大, 需要吸收的热量越多。 (3)分析序号
25、 3、4、6 或 2、5、8 的数据,可得出初步结论:_。 (4)进一步综合分析序号 1、5、6 和 4、7、8 的数据后,还可以发现:_。 【答案】 (1)加热时间 (2)2 和 7 或 3 和 8 (3)质量不同的水升高相同的温度,吸收的热量不 同,质量越大,吸收的热量越多 (4)同种物质,当质量和升高温度的乘积相同时,吸收的热量相 同 【解析】 (1)根据表格中的数据可知,加热一定时间后,水的温度升高,表明水吸收了热量,所以水吸收的 热量可以通过加热时间来进行比较; (2)探究吸收的热量与升高的温度t 的关系时,需要控制质量相同,t 不同,加热时间越长,表 明吸收的热量越多,所以可以选择
26、 2 和 7 或 3 和 8 进行对比; (3)分析序号 3、4、6 或 2、5、8 的数据可知,升高的温度相同,水的质量不同,质量越大,加热 时间越长,吸收的热量越多,可得出初步结论:质量不同的水升高相同的温度,吸收的热量不同,质 量越大,吸收的热量越多; (4)进一步综合分析序号 1、5、6 和 4、7、8 的数据可知,物质的种类相同,当质量和升高温度的 乘积相同时,加热时间是相同的,即吸收的热量相同,所以结论为:同种物质,当质量和升高温度的 乘积相同时,吸收的热量相同。 15小明用两个完全相同的电加热器分别对初温均为 20的甲、乙两种液体加热(m甲m乙) ,如图为 甲、乙两种液体的温度随
27、加热时间变化的关系图线,加热过程中两种液体每秒吸收的热量_ (选填“相同”或“不同”) ,甲液体第 30s 的内能_(后两空选填“大于“”等于”或“小于”)第 35s 的内能,甲液体的比热容_乙液体的比热容。 【答案】相同;小于;大于。 【解析】 (1)用两个完全相同的电加热器使物体在相同时间内吸收的热量相同; (2)由图可知,物体从 30s 到 35s 时,一直吸收热量,温度升高,内能变大,即甲液体第 30s 的内 能小于第 35s 的内能; (3)由图可知,在 030s 内,甲乙变化图象是重合的,即甲乙吸收相同的热量,升高相同的温度, 由于甲的质量小于乙的质量,根据 c可知,甲的比热容大于
28、乙的比热容。 16小强随家人到海边玩耍时,发现阳光下的海水和岸边的沙子温差很大。于是他设计了如图甲所示的 实验装置想比较沙子和水这两种物质比热容的差异。 实验过程中所使用仪器规格完全相同。 请你来帮 他完成实验: (1)测量出_相同的水和沙子,然后安装仪器,并记下沙子和水的初始温度。 (2)在实验时只要控制_相同就可以确定水、沙子吸收了相同的热量;图乙为小强记录的实 验数据,是可知沙子的比热容_水的比热容(选填“大于”、“小于”或“等于”) (3)完成实验后小强认为本套实验装置还有许多可以改进的地方,请你帮他提出一条改进意见: _。 【答案】 (1)质量 (2)加热时间 小于 (3)用搅拌棒对
29、沙子和水进行搅拌,让其受热均匀 【解析】 (1)据题意可知,要比较沙子和水这两种物质比热容的差异,需要控制水和沙子的质量相同; (2)因实验过程中所使用仪器规格完全相同,根据转换法,在实验时只要控制加热时间相同就可以 确定水和沙子吸收了相同的热量; 由两种物质的温度时间变化图象可知,在相同的时间内(即吸收的热量 Q吸相同) ,且质量相同, 而水的温度变化小,根据 Q吸cmt 可知,所以水的比热容大,沙子的比热容小; (3)从实验过程分析可知,该装置没有用搅拌棒对沙子和水进行搅拌,物质受热不均匀,所以改进 措施是:用搅拌棒对沙子和水进行搅拌,让物质受热均匀;同时该装置中没有温度计,所以改进措施 是:用温度计测量两装置中物质的温度。