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    沪教版初中物理八年级下学期专题复习知识点专练-12-热量 比热容(二)学案
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    物理八年级下册5.2 热量 比热容导学案及答案

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    这是一份物理八年级下册5.2 热量 比热容导学案及答案,共15页。学案主要包含了热量,热平衡等内容,欢迎下载使用。

    初二物理春季班
    教师

    日期

    学生

    课程编号

    课型
    同步
    课题
    热量 比热容(二)
    教学目标

    1.掌握物体吸收(放出)热量的计算公式,并会进行简单的热量计算
    2.掌握热平衡的概念和有关计算

    教学重难点

    1.掌握热量的简单计算(考试要求B;出题频率高)
    2.掌握热平衡状态和热平衡有关计算(考试要求B;出题频率高)

    教学安排

    版块
    时长
    1
    知识梳理
    30分钟
    2
    例题解析
    20分钟
    3
    随堂检测
    30分钟
    4
    课堂总结
    10分钟
    5
    课后作业
    25分钟
    6
    能力提升
    30分钟






    热量 比热容(二)




    知识梳理



    一、热量、比热容
    1、物体温度改变的多少常常表示为_________,即___________或___________,物体温度改变时吸收或放出的热量由物质的_____________、_____________和_______________这三个因素的乘积决定,与物体__________、________的高低无关。

    2、物体吸收(放出)热量的计算公式:Q吸=__________=__________,
    物体吸放出热量的计算公式:Q放=_______=__________,其中Q吸表示________________,Q放表示______________,单位是__________,t表示________,t0表示__________,单位_________。c表示________________,单位是__________,m表示_________________,单位是__________,Δt表示___________,单位是__________。
    公式只适用于物体__________时(升温或降温)物体吸收或放出热量的计算,对有物态变化的过程_________(选填“适”或“不适”)用。
    【答案】1、Δt;Δt=t—t0;Δt =t0-t;比热容;质量;温度的变化;初温;末温
    2、cm(t-t0);cmΔt;cm(t0-t);cmΔt;物体吸收的热量;物体放出的热量;焦;物体初温;物体末温;摄氏度;物体比热容;焦/(千克·℃);物体质量;千克;物体升高(降低)的温度;摄氏度;温度改变;不适

    二、热平衡(选修)
    1、热平衡:指在____________的条件下,高温物体放出的热量_________低温物体吸收的热量。

    2、由热平衡定义可知:在热平衡状态下,两个物体的最后温度_____,不再进行_________,因此热平衡的唯一标志是_____________;在热传递过程中,低温物体吸收的热量为______,高温物体放出热量为_______,如果没有热量损失则:__________。
    【答案】1、不计热量损失;等于
    2、相同;热传递;温度相同;Q吸;Q放;Q吸=Q放


    例题解析



    一、热量、比热容
    知识点一:热量、比热容计算
    【例1】已知C铜>C铅,温度相同,质量相等的铜块和铅块,它们吸收相同热量后,将它们互相接触,则 ( )
    A.热量由铜块传给铅块 B.热量由铅块传给铜块
    C.铅块和铜块之间不发生热传递 D.缺少条件,无法确定
    【难度】★★
    【答案】B
    【解析】因铜块和铅块的质量、初温度均相同,铜的比热容大于铅的比热容,所以当它们吸收相同的热量后,铅块升高的温度值比铜块升高的多,所以铅块的温度比铜块的温度高,当它们接触后,温度高的铅块会向温度低的铜块传递热量,故选B

    【例2】质量一定的水,温度从20℃升高到50℃时,吸收的热量为Q;这些水温度从80℃降低到50℃时,放出的热量为______。
    【难度】★★
    【答案】Q
    ∵Q吸=cm△t,∴水的质量:,
    水放出的热量:Q放=cm△t′=c××(80℃-50℃)=Q

    【例3】质量是0.5kg的铝壶里装了2kg水,初温为20℃,如果它们吸收了265.2×103J的热量,温度升高到多少摄氏度?(铝的比热为0.88×103J/(kg﹒℃))
    【难度】★★
    【答案】50℃
    【解析】由Q吸=cm(t-t0),得Q吸=Q吸铝+Q吸水=c铝m铝△t+c水m水△t
    即265.2×103=880×0.5×△t+4200×2×△t
    解得,△t=30℃
    所以,它们升高了30℃,升高到50℃


    【例4】在标准大气压下,质量为1kg,初温为42℃的水吸收2.52×105J的热量后,其温度升高多少℃?末温是多少℃?
    【难度】★★
    【答案】58℃;100℃
    【解析】Δt=Q/cm=60℃
    方法与技巧
    热量计算公式:Q=cmΔt,比热容的定义式:c=Q/mΔt,计算过程中需区分近似的表达方式:升高了(升高到),降低了(降低到)等。还需注意一些常识,一个标准大气压下,沸水的温度为100℃之类的。



    t=t0+Δt=42℃+60℃=102℃>100℃,所以水温度升高58℃,末温度为100℃


    二、热平衡
    知识点一:热平衡计算
    【例1】使20g冰温度从-10℃升高到0℃,但未熔成水,需要多少热量?如果这些热量是由度从5℃降低到0℃的水来供给的,需要多少克5℃的水?(c冰=2.l×103J/(kg﹒℃)
    【难度】★★
    【答案】420J;20g
    【解析】Q吸=c冰m冰(t-t0冰)=2.l×103J/(kg﹒℃)×0.02kg×10℃=420J
    根据题意有Q吸=Q放 水放出热量Q放=420J
    Q放=c水m水(t0水-t)
    m水=Q放/c水(t0水-t)=0.02kg=20g,即冰吸收的热量为420J需要20g水

    【例2】把质量为4kg的冷水与3kg、80℃的热水混合后的温度为40℃,若不计热量损失,求冷水的温度是多少?(c水=4.2×103J/(kg﹒℃))
    【难度】★★
    【答案】10℃
    【解析】热水放出的热量为:Q1=cm1(t1-t)=4.2×103J/(kg﹒℃)×3kg×(80℃-40℃)=5.04×105J
    冷水吸收的热量为Q2=cm2(t-t2)
    整理得:t2=t-Q2/cm2
    Q1=Q2 t2=40℃-5.04×105J/(4.2×103J/(kg﹒℃)×4kg)=10℃
    【例3】为了测量某种液体的比热容,把质量为100g的铜块从沸腾的水中取出(标准大气压下),迅速投入质量为100g,温度为10℃的待测液体中,混合后的共同温度是25℃。若不计热量损失,求这种液体的比热容为多少(铜的比热容c铜=0.4×103J/(kg﹒℃))?
    【难度】★★
    【答案】2×103J/(kg﹒℃)
    【解析】Q放=c铜×m铜×(t0-t)=0.4×103J/(kg﹒℃)×0.1kg×(100℃-25℃)=3000J
    C液=Q放/m液(t′-t′0)=3000J/0.1kg×15℃=2×103J/(kg﹒℃)
    即待测液体的比热容是2×103J/(kg﹒℃)

    【例4】空气能热水器是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置。其工作原理是:空气能热水器在工作时,吸收空气中的能量Q,消耗的电能为W,通过热交换使水吸收的热量为Q吸,即Q吸=Q+W,所以它的热效率(即Q吸/W的值)可以达到300%~500%。已知某型号空气能热水器的热效率为400%,电功率为1400W,当用此热水器将100kg的水从15℃加热到55℃时(水的比热容为4.2×103J/(kg﹒℃),干木柴的热值为1.2×107J/kg)。
    求:(1)水吸收的热量;
    (2)水吸收的热量相当于完全燃烧多少千克的干木柴所释放的热量;
    (3)空气能热水器完成上述加热过程所用的时间。
    【难度】★★★
    【答案】(1)1.68×107J(2)1.4kg(3)3×103s
    【解析】(1)水吸收的热量: Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(55℃-15℃)=1.68×107J;
    (2)由题知,Q吸=Q放,需要的干木柴质量:m=Q放/q=1.4kg;
    (3)由题意:η=Q吸/w=Q吸/pt=400% 得:t=3×103s

    【例5】物体A、B质量相等,把它们加热到相同的温度,然后分别放入等量同温的水中,A使水温升高10℃,B使水温升高20℃,设A、B的比热分别为cA和cB,则 ( )
    A.cB=cA B.cB=2cA
    C.cB>2cA D.cA<cB<2cA
    【难度】★★
    【答案】C
    【解析】放A物体的水吸收的热量:Q1=c水m水Δt=c水m水×10℃
    放B物体的水吸收的热量:Q2=c水m水Δt'=c水m水×20℃
    即:Q2=2Q1
    物体A、B的质量相等,加热到相同的温度t0,放入等质量、同温度t0水的水里,
    不计热量损失,物体A放出的热量等于水吸收的热量:QA放=cAm(t0-tA)=Q1
    物体B放出的热量等于水吸收的热量:QB放=cBm(t0-tB)=Q2
    即:QB放=2QA放 cBm(t0-tB)=2cAm(t0-tA) cB(t0-tB)=2cA(t0-tA)
    又因为tA =t0水+10℃,tB =t0水+20℃,即tA<tB,t0-tB<t0-tA
    方法与技巧
    热平衡方程:Q吸=Q放,计算过程中需找出两个或多个相平衡的过程,通过热量计算公式:Q=cmΔt,分别求出Q吸、Q放,求解相关物理量(如测定比热容)。

    可得:cB>2cA,故选C


    随堂检测



    1、有大小相同的实心铝球和空心铝球,吸收相同的热量后,温度升高得多的是 ( )
    A.实心球 B.空心球 C.升高温度相同 D.无法判断
    【难度】★★
    【答案】B

    2、甲、乙两物体质量相等,温度相同,把甲投入一杯热水中,平衡后水温降低10℃,取出甲(不计热量和水的损失),再把乙投入杯中,平稳后水温又降低了10℃,由此可知 ( )
    A.甲的比热容比乙大 B.甲的比热容比乙小
    C.甲的比热容与乙相等 D.无法比较比热容大小
    【难度】★★
    【答案】B

    3、甲、乙两物体的质量相等,如果甲物体的温度降低15℃,乙物体的温度降低10℃,这时甲放出的热量是乙放热的2倍,由此可知______物体的比热大,这两种物体比热之比c甲:c乙=_______。
    【难度】★★
    【答案】甲;4:3
    4、人工湖具有“吸热”功能,炎夏时节能大大降低周边地区的热岛效应。若人工湖湖水的质量为1.0×107kg,水温升高2℃,则湖水吸收的热量为_________焦(C水=4.2×103J/(kg﹒℃))
    【难度】★
    【答案】8.4×1010

    5、已知水和煤油的质量之比是5:4,比热容之比是2:1,水的初温是18℃,煤油的初温是20℃。若它们吸收相等的热量,水的温度升高到40℃,则煤油升高到的温度是 ( )
    A.120℃ B.100℃ C.75℃ D.55℃
    【难度】★★
    【答案】C

    6、A、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 ( )
    A.2:3 B.3:5 C.4:9 D.1:2
    【难度】★★
    【答案】C

    7、有甲、乙两个物体,它们的质量之比是3:1,吸收的热量之比是2:1,升高的温度之比是5:3,则甲、乙两物质的比热容之比是 ( )
    A.10:1 B.1:10 C.2:5 D.5:2
    【难度】★★
    【答案】C

    8、把甲、乙两个质量、温度都相同的金属块,分别放入到质量、温度都相同的一杯水和一杯油中,热平衡后得到油的温度降低了5℃,水的温度降低了10℃,只有甲金属块与水、乙金属块与油之间发生了热传递,而c水>c油,则甲金属比热容与乙金属比热容的比值为 ( )
    A.等于2 B.大于2 C.小于2 D.以上都有可能
    【难度】★★
    【答案】B



    9、现需要12kg、43℃的温水,但只有17℃的冷水和95℃的热水。现用质量为m1的17℃的冷水与质量为m2的95℃的热水混合成12kg的43℃的温水,则 ( )
    A.m1=2kg,m2=10kg B.m1=4kg,m2=8kg
    C.m1=6kg,m2=6kg D.m1=8kg,m2=4kg
    【难度】★★
    【答案】D

    10、一茶杯开水,从刚倒入到可以喝的这一段时间内,放出的热量大约是 ( )
    A.500J B.5000J C.5×104J D.5×105J
    【难度】★★
    【答案】C

    11、甲、乙两物体的质量之比为4:1,用两个相同的酒精灯分别给它们加热,(设酒精燃烧放出的热量全部被甲和乙吸收)如图所示为甲、乙两物体的温度随时间的变化曲线,若c甲=4.2×102J/(kg﹒℃),则乙的比热容是多少?


    【难度】★★
    【答案】Q甲=m甲c甲(t甲-to甲)=4m乙c甲(60℃-20℃)=m乙c甲160℃
    c乙=Q乙/m乙(t乙-to乙)=Q甲/m乙(60℃-40℃)=m乙c甲160℃/m乙20℃=8c甲=3.36×103J/(kg•℃)

    12、小红在学习了“比热容”的有关知识后,知道单位质量的不同物质在升高相同温度时,所吸收的热量不同,为了描述物质的这种性质,引入了一个新的物理量——比热容,于是她又想到晶体在熔化时,温度虽然保持不变,但需要吸收热量,那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同呢?带着这个疑问,小红在实验室利用电热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。





    实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间冰和水吸收的热量相同。水的比热容为4.2×103J/(kg﹒℃)
    (1)根据图线,你能得到的一条信息是:______________________________________;
    (2)CD段水吸收的热量是多少?
    (3)计算出冰的比热容;
    (4)若规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”,根据图中所给的信息,计算出冰的熔化热λ。
    【难度】★★★
    【答案】(1)冰在熔化时温度保持不变(答案不唯一)
    (2)4.2×104J
    (3)2.1×103J/(kg﹒℃)
    (4)3.36×105J/kg

    13、为了研究物质的某种特性,某小组同学先做如下实验:
    他们在甲、乙两只完全相同的烧杯中分别放入100g和200g的温水,实验时让它们自然冷却,并利用温度计和计时器测量水温随时间变化的情况。记录数据分别如表一、表二所示。(设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等。)
    表一m1=100g
    时间/min
    0
    2
    4
    6
    8
    10
    12
    14
    16
    温度/℃
    36
    35
    34
    33
    32
    31
    30
    30
    30
    降低温度/℃
    0
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    6
    6
    表二m2=200g
    时间/min
    0
    4
    8
    12
    16
    20
    24
    28
    32
    36
    温度/℃
    36
    35
    34
    33
    32
    31
    30
    29
    28
    28
    降低温度/℃
    0
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    8
    (1)分析比较表一和表二中数据可知,实验时,两杯水所处环境的温度是______(相同/不同)的。
    (2)分析比较表一和表二中第一行和第三行的数据及相关条件,可得出的初步结________________
    _____________________________________________________________。
    (3)分析比较表一和表二中第三列、第四列、第五列等数据及相关条件,可得出的初步结论是_______
    ___________________________________________________。
    (4)进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件,还可得出的初步结论是___________
    __________________________________________________________________。
    【难度】★★★
    【答案】(1)不同
    (2)一定质量的水放出热量与降低的温度成正比
    (3)降低相同温度时,水质量越大放出热量越多
    (4)水放出的热量与质量、水降低温度的比值是个定值


    课堂总结



    1、当温度高的物体和温度低的物体发生热传递时,温度低的物体温度不再升高,是不是热平衡状态为什么?


    2、热平衡状态的条件是什么?



    课后作业



    1、在铝壶中放入3kg温度是20℃的水,将它加热至100℃,所需的热量(c水=4.2×103J/(kg﹒℃)) ( )
    A.等于1.008×106J B.大于1.008×106J
    C.小于1.008×106J D.条件不足无法确定
    【难度】★
    【答案】B

    2、给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如图中a图线所示。若其他条件不变,仅将水的质量增加,则温度与时间的关系图线正确的是 ( )
    A.a B.b
    C.c D.d
    【难度】★★
    【答案】C

    3、甲、乙两个物体质量相等,若它们的比热容之比为2:1,升高的温度之比为2:1,则甲、乙两个物体吸收的热量之比为 ( )
    A.1:1 B.l:2 C.1:4 D.4:l
    【难度】★
    【答案】D

    4、质量相同的两个物质由于吸热而升温,若它们的比热之比为1:2,升高的温度之比为3:2,则它们吸收的热量之比为 ( )
    A.3:4 B.4:3 C.1:3 D.3:1
    【难度】★
    【答案】A

    5、一冰块先后经历了以下三个过程:①-l0℃的冰到0℃的冰,吸收热量Q1;②0℃的冰变为l0℃的水,吸收热量Q2;③10℃的水到20℃的水,吸收热量Q3。已知冰和水的比热容分别为c冰、c水,且c冰<c水,在整个过程中总质量保持不变,则 ( )
    A.Q1>Q2>Q3 B.Q1<Q2<Q3
    C.Q1<Q3<Q2 D.Q1<Q2=Q3
    【难度】★★
    【答案】C

    6、用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,据此判断甲物质10min吸收的热量为 ( )(水的比热容c=4.2×103J/(kg﹒℃))
    A.5.04×105J B.4.2×105J
    C.2.52×105J D.条件不足,不能计算
    【难度】★★
    【答案】C

    7、将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上。经过一定时间后,冰块形状基本不再变化时的情形如图所示。则三块金属的比热容c甲、c乙、c丙大小相比 ( )
    A.c甲最大 B.c乙最大 C.c丙最大 D.c甲=c乙=c丙
    【难度】★★
    【答案】C

    8、砂石的比热容为0.92×103J/(kg﹒℃),它表示质量为_______的砂石,温度每升高1℃所吸收的热量为____________,当质量为30kg的砂石放出8.28×104J的热量后,其温度将降低_________。
    【难度】★
    【答案】1kg;0.92×103J;3℃

    9、小贝家里购买了经济安全、节能环保的太阳能热水器,若该热水器里面装有温度为10℃的水30kg,经过阳光照射后,水温升高到45℃,在这一过程中水吸收的热量是___________J。
    【难度】★
    【答案】4.41×106

    10、分别向洗澡盆放水时,已知冷水为20℃,热水为80℃,想得到40℃的温水120kg,应该分别放冷水和热水各多少千克?(不计热损失)
    【难度】★★★
    【答案】设热水的质量为m1,则冷水的质量为m2=m-m1=120kg-m1,已知热水的初温和末温,利用放热公式求热水放出的热量Q放=cm1(t-t01)=4.2×103J/(kg•℃)×m1×(80℃-40℃);又知道冷水的初温和末温,利用吸热公式求冷水吸收的热量Q吸=c(m-m1)×(t-t01)=4.2×103J/(kg•℃)×(120kg-m1)×(40℃-20℃),不计热量损失,所以热水放出的热量等于冷水吸收的热量,即Q吸=Q放,4.2×103J/(kg•℃)×m1×(80℃-40℃)=4.2×103J/(kg﹒℃)×(120kg-m1)×(40℃-20℃),据此可求所用热水和冷水的质量,m1=40kg,m2=80kg。

    11、一块质量为400克的铜块和一个铅块吸收相同的热量后,升高的温度之比为4:3,求这铅块的质量。(C铜=0.39×103J/(kg﹒℃),C铝=0.13×103J/(kg﹒℃))
    【难度】★★
    【答案】1600g

    12、每到夏收季节,高淳农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧,这不仅造成资源浪费、环境污染,而且极易引发火灾等。为解决这一问题,现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。若燃烧秆浆煤(热值为2.4×107J/kg),使50kg、20℃的水温度升高到80℃。
    求:(1)水需要吸收的热量。
    (2)如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸收,需要完全燃烧多少千克秆浆煤。
    【难度】★★★
    【答案】解(1)Q=cmΔt=4.2×103J/(kg﹒℃)×50kg×(80℃-20℃)=1.26×107J
    即水需要吸收的热量为1.26×107J
    (2)Q=mq m=1.75kg 即需要完全燃烧1.75千克秆浆煤

    13、在野外施工中,需要使质量m=4.20kg的铝合金物体升温。除了保温瓶中尚存有温度t=90.0℃的1.200kg的热水外,无其他热源。试提出一个操作方案,能利用这些热水使构件从温度t0=10.0℃升温到66.0℃以上(含66.0℃),并通过计算验证你的方案。已知铝合金的比热容c=0.880×103J(kg﹒℃)-1,水的比热容c0=4.20×103J(kg﹒℃)-1,不计向周围环境散失的热量。
    【难度】★★★
    【答案】①操作方案:将保温瓶中t=90℃的热水分若干次倒出来。
    第一次先倒出一部分,与温度为t0=10.0℃的构件充分接触,并达到热平衡,构件温度升高到t1。
    将这部分温度为t1的水倒掉,再从保温瓶倒出一部分热水,再次与温度为t1的构件接触,并达到热平衡,此时构件的温度升高到t2。
    再将这些温度为t2的热水倒掉,然后再从保温瓶倒出一部分热水来使温度为t2的构件升温,……。直到最后一次将剩余的热水倒出来与构件接触,达到热平衡,只要每部分水的质量足够小,最终就可使构件的温度达到所要求的值。
    ②验证计算:如将1.200kg热水分5次倒出,每次倒出m0=0.240kg,在第一次使热水与构件达到热平衡的过程中:
    Q1=c0m0(t-t1) Q1′=cm(t1-t0) 所以Q1= Q1′
    得t1=27.1℃ 同理:t2=40.6℃,……,t5=66.0℃(倒出次数不能少于5次)

    14、在一个标准大气压下,质量为1kg,初温为80℃的水吸收1.26×105J热量后,其温度升高到多少?若这些热量被5kg的铜块吸收,则铜块升高的温度是多少℃?(c水=4.2×103J/(kg•℃),c铜=0.39×103J/(kg﹒℃),最后结果保留一位小数)
    【难度】★★
    【答案】解:(1)Q吸=cmΔt,
    水吸收热量后升高的温度:Δt=Q吸/c水m水=1.26×105J/(4.2×103J/(kg﹒℃)×1kg)=30℃,
    水的初温为80℃,升高30℃后,水的温度为110℃,
    在1标准大气压下,水的沸点为100℃,并且沸腾时水的温度不变,
    水吸热后,温度不会升高到110℃,水的末温为100℃;
    (2)Q吸=cmΔt,
    铜块吸收热量后升高的温度:Δt=Q吸/c铜m铜=1.26×105J/(0.39×103J/(kg﹒℃)×5kg)=64.6℃;


    能力提升

    1、如图所示甲、乙两球完全相同,分别浸没在水和水银的同一深度内,甲、乙两球是用同一种特殊材料制作的:当温度稍微升高时,球的体积会变大,如果开始水和水银的温度相同,且两液体温度同时缓缓地升高同一值,则 ( )
    A.甲球吸收的热量较多 B.乙球吸收的热量较多
    C.两球吸收的热量相等 D.无法确定
    【难度】★★★
    【答案】B
    【解析】由题知,水和水银的初温相同(两球的初温相同),当两液体温度同时缓缓地升高同一值,二者的末温相同,吸收的热量除了使内能增加相同的量外还要克服液体的压力做功,所以乙球吸收的热量较多

    2、有甲、乙、丙三种液体,比热容依次为2×103J/(kg·℃)、3.32×103J/(kg·℃)和2.436×103J/(kg·℃);质量依次为0.2kg、0.3kg和0.4kg;初温依次为80℃、50℃和10℃。求三种液体混合后的最终温度,不计热损失。
    【难度】★★★
    【答案】38.6℃
    【解析】设三种液体的比热容、质量、初温依次是c1、m1、t1;c2、m2、t2;c3、m3、t3。甲、乙两种液体混合后,平衡温度为t′然后再与丙液体混合,平衡温度为t,则
    c1m1(t1-t′)=c2m2(t′-t2)
    c3m3(t-t3)=c1m1(t′-t)+c2m2(t′-t)
    将数值代入得t=38.6℃

    3、在一搅拌机的容器内装有质量m为0.5千克的水,把水加热到70℃后让其在室温下自动冷却。其温度随时间变化的关系如图所示。现开动电动搅拌机对该冷却的水不停地搅拌,电动机的功率为900瓦,其做的功有80%转化为水的内能。若不考虑容器的内能变化,已知水的比热容是求:
    (1)不考虑室温下的自动冷却,搅拌机每秒钟能使水温上升多少℃?
    (2)在考虑室温的自动冷却的情况下,水最终的温度是多少℃?
    【难度】★★★
    【答案】0.343℃;30℃
    【解析】(1)1s搅拌机做功:W=Pt=900W×1s=900J,
    转化为水的内能:Q=Wη=900J×80%=720J,
    ∵Q=mc△t,水升高的温度:△t=Q/mc=720J/(4.2×103J/(kg﹒℃)×0.5kg)≈0.343℃;
    (2)搅拌机每秒钟能使水温上升0.343℃,在图中找出水冷却时温度随时间变化的快慢等于0.343℃/秒的位置,对应的点所表示的温度即为水的最终温度









    4、将一杯热水倒入盛有冷水的容器中,冷水的温度升高了10℃,再向容器内倒入一杯相同质量和温度的热水,容器中的水温又升高了6℃。如果继续向容器中倒入一杯同样的热水,则容器中的水温会升高 ( )
    A.5℃ B.4℃ C.3℃ D.2℃
    【难度】★★★
    【答案】B
    【解析】设冷水的温度为t0,热水的温度为t
    热水放出的热量等于冷水吸收的热量,即Q吸=Q放
    可得:m热(t-t0-10℃)=m冷10℃
    2m热(t-t0-16℃)=m冷16℃
    即m热:m冷=1:3 t-t0=40℃
    加第三杯水的时候:3m热(t-t0-16℃-△t)=m冷(16℃+△t) △t=4℃,故选B

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