科学九年级上册第5节 物体的内能同步训练题
展开浙教版九年级上册第三章第五节
物体的内能-内能及热量计算
【知识点分析】
一.内能
1.内能的定义:分子的动能和势能的总和。
2.内能大小的影响因素:
(1)分子动能:分子永不停息地做无规则运动,同一切运动着的物体一样,运动着的分子也具有动能。
【影响分子动能的因素】
温度升高 分子运动剧烈程度增加 内能增加
温度
温度降低 分子运动剧烈程度减弱 内能减少
(2)分子势能:由于分子之间存在相互作用力,因此分子之间也具有势能。
【影响分子势能的因素】
体积增加 分子势能增加 内能增加
体积
体积减少 分子势能减少 内能减少
(3)分子数目:温度体积相同,物体内的分子数越多,内能就越大
3.改变物体内能大小的方法:
二.热量的计算
1.热量定义:物体在热传递过程中转移能量的多少叫做热量
2.比热容的定义:单位质量的某种物质,温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容,比热容用符号℃表示,单位为焦/(千克. ℃),读作焦每千克摄氏度。
3.热量的计算公式:Q=cm△t ,其中C表示比热容,m表示质量,△t 表示温度变化量
4.燃料的热值:
(1)定义:单位质量或体积的某种燃料完全燃烧时放出的热量,叫做这种燃料的热值。
(2)单位:焦/千克,或者焦/立方米
5.燃料完全燃烧放出热量的计算公式(一般是总功): Q放=mq
三.温度,内能和热量的关系比较
温度
热量
内能
概念不同
宏观上:表示物体的冷热程度
微观上:反映物体中大量分子
在热传递过程中, 传递热量的无规则运动的剧烈程度多少
物体内所有分子无规则运动的动能与势能的总和
量的性质
状态量
过程量
状态量
表述
“降低”或“升高”
“放出”或“吸收”
“有”“具有”“改变”“增加”“减少”
单位
摄氏度(℃)
焦耳(J)
焦耳(J)
联系
温度的变化,可以改变一个物体的内能,,传递热量的多少可以量度物体内能改变的多少。物体吸收或放出热量,它的内能将发生改变,但它的温度不一定改变。如冰融化时要吸收热量,内能增加,但温度却保持在0℃不变。同样,物体放出热量时,温度也不一定降低
【考点回顾】
1. 理解内能及影响因素
2. 掌握热量的计算
3. 分清内能,热量和温度的关系
【例题分析】
【例1】下列关于温度、内能和热量的描述中,正确的是( )
A.物体吸收热量时,温度一定升高
B.做功和热传递都能改变物体的内能
C.物体的内能越大,其含有的热量就越多
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
【答案】B
【解析】
A.物体吸收热量时,温度不一定升高,例如:水沸腾时吸热,但温度保持不变,故A错误。
B.做功和热传递都能改变物体的内能,故B正确。
C.热量是过程量,只能描述为“吸收热量”或“放出热量”,故C错误。
D.热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,故D错误。
【例2】利用如图所示装置,探究“做功改变物体内能”。广口瓶内装有一些水,用瓶塞将瓶口塞紧,瓶塞通过导管与打气筒相连,用打气筒给瓶中打气。实验中,你应该注意观察的是( )
A.打气的过程 B.打气过程中瓶内水的情况
C.瓶塞跳起的高度 D.瓶塞跳起的瞬间,瓶内发生的变化
【答案】D
【解析】
实验是研究物体对外做功时物体内能的变化情况(即瓶内空气的内能变化情况),所以实验时需要观察瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象,故ABC错误,D正确。
【例3】如图所示,用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热,它们的温度随时间变化的图像,其中a、c质量相同。下列对图像的分析正确的是( )
A.t1﹣t2时间内物质a的温度不变,所以内能不变
B.如果a、b是同种物质,b的质量大于a的质量
C.温度从T1升高到T2时,物质a和物质b吸收的热量相等
D.物质b的比热容大于物质c的比热容
【答案】B
【解析】
A.根据图像可知,t1~t2时间内物质a的温度不变,但是由于不断吸热,所以内能增大,故A错误;
B.a、b为同种物质,则比热容相等;当加热时间都为t1时,二者吸收的热量相同,此时升高的温度b小于a。根据Q=cm△t可知,升高的温度与物体质量成反比,即b的质量大于a,故B正确;
C.根据图像可知,从从T1升高到T2时,a用的时间小于b的时间,即物质a吸收的热量小于b,故C错误;
D.根据图像可知,同样升高到T1,b用的时间比c小,即b吸收的热量小于c,但由于不知道bc的质量大小,不能判断bc的比热容大小,故D错误。
【例4】车辆由于紧急刹车,刹车片迅速夹紧刹车盘(不考虑刹车片磨损),靠刹车片与刹车盘的剧烈摩擦最终使车辆停止运动,这个过程导致刹车片和刹车盘温度升高。则下列说法正确的是( )
A.车辆停止后,无速度,则刹车片内能为零 B.车辆在减速过程中,内能转化成机械能
C.刹车片和刹车盘温度升高,可知刹车片内能增大 D.由于质量没改变,则刹车片内能不发生变化
【答案】C
【解析】
A.车辆停止后,无速度,它的机械能变成零,但是刹车片内能肯定不为零,故A错误。
B.车辆在减速过程中,机械能减小,则机械能转化为内能,故B错误。
C.刹车片和刹车盘温度升高,可知刹车片内能增大,故C正确。
D.质量没改变,但是刹车片的温度升高,则刹车片内能增大了,故D错误。
【例5】做功和热传递均能改变物体的内能,下列方法中,通过做功来增加双手内能的是( )
A.对手哈气 B.来回搓手 C.捧电暖宝 D.放入热水
【答案】B
【解析】
A.对手哈气时,手吸收热量,温度升高,属于热传递改变物体的内能,故A不符合题意;
B.来回搓手时,手的机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能,故B符合题意;
C.电暖宝暖手时,手从电暖宝上吸收热量,属于热传递改变物体的内能,故C不符合题意;
D.手放入热水时,热水的内能转移到手上,属于热传递改变物体的内能,故D不符合题意。
【例6】下列说法正确的是( )
A.没有吸热过程和放热过程,说热量是毫无意义的
B.物质的比热与物体吸收的热量、物体的质量及物体温度的变化有关
C.两个物体升高相同的温度,吸收的热量也一定相同
D.热量总是从热量多的物体传递给热量少的物体
【答案】A
【解析】
A.热量是指在热传递的过程中,内能改变的多少,即热量是过程量,故A正确;
B.物质的比热容是物体的一种特性,与物体吸收的热量、物体的质量及物体温度的变化无关,故B错误;
C.由,物体吸收的热量与物体的比热容、质量、温度变化量都有关系,故C错误;
D.热总是从高温的物体传递给低温的物体,或从物体的高温部分传向低温部分,故D错误。
【例7】下面关于温度、热量、内能和热值的说法正确的是( )
A.物体吸收了热量,温度一定会升高
B.物体温度升高,内能一定会增加
C.质量相同的两个物体,温度升高多的物体,吸收的热量一定多
D.热值大的物质,燃烧时放出的热量更多
【答案】B
【解析】
A.物体吸收了热量,内能增大,但温度不一定升高,例如:晶体熔化时,吸收热量,温度不变,故A错误;
B.物体的内能与温度有关,物体的温度升高,内能会增加,故B正确;
C.由吸热公式Q=cmΔt可知,吸收热量的多少由比热容、质量、变化的温度共同决定的,质量相同的两个物体,温度升高多的物体,吸收的热量不一定多,故C错误;
D.燃料燃烧放出热量的多少不仅与燃料的热值大小有关,还与燃料的质量以及燃烧程度有关,热值大的物质,燃烧时放出的热量不一定更多,故D错误。
【例8】在演示压缩气体做功实验(如图甲所示)时,为帮助学生理解气体内能是在不断增大的,老师设计了改进实验(如图乙所示)。则在向内推动活塞的过程中,会看到温度显示器显示的温度( )
A.减小 B.不变 C.升高 D.先减小后升高
【答案】C
【解析】
在向内推动活塞的过程中,活塞对气体做功,内能增加,温度升高,看到温度显示器显示的温度升高。
【例9】2021年9月,神舟十二号返回舱成功着陆。返回舱返航穿越大气层时外壁的内能会增大(如图),其主要原因是( )
A.大气对返回舱做功 B.返回舱对大气做功
C.大气向返回舱热传递 D.返回舱向大气热传递
【答案】A
【解析】
AB.外界对物体做功,物体内能增大,物体对外界做功,内能减小,返回舱返航穿越大气层时,克服空气阻力做功,机械能转化为内能,大气对返回舱做功,返回舱外部内能增大,故A符合题意,B不符合题意;
CD.返回舱返航穿越大气层时外壁的内能会增大,通过做功的方式增大内能的,不是通过热传递的方式增大内能的,故CD不符合题意。
【例10】关于热量、温度、内能之间的关系,下列说法正确的是( )
A.一个物体温度升高,其内能不一定增加
B.晶体在熔化过程中,吸收热量温度保持不变,但内能增加
C.温度高的物体含有的热量可能比温度低的物体含有的热量多
D.温度高的物体具有的内能一定比温度低的物体具有的内能多
【答案】B
【解析】
A.一个物体温度升高,其内能一定增加,故A错误。
B.晶体在熔化过程中,吸收热量温度保持不变,但内能增加,故B正确。
C.热量是过程量,不能说含有,只能说“吸收”或“放出”,故C错误。
D.温度高的物体具有的内能不一定比温度低的物体具有的内能多,例如1g100℃的水的内能不一定比1t0℃水的内能大,故D错误。
【例11】如图是中国女子冰壶队在冰壶世锦赛比赛的瞬间。比赛时两位队员在冰壶前方“刷冰”,使冰熔化成水。“刷冰”改变内能的方式是( )
A.克服重力做功 B.克服摩擦力做功
C.手将热传递给水 D.推杆将热量传递给冰
【答案】B
【解析】
“刷冰”过程中,克服摩擦做功,冰的内能增大,温度升高,达到熔点熔化,故B符合题意。
【例12】“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法,如图中显示甲乙两球下落时的频闪照片;丙图所示是海洋世界里的海豚正在顽皮的吐泡泡,气泡在上升过程中越来越大;丁图用打气筒向广口瓶中打气,过一会儿看到瓶塞跳起。则下列说法不正确的是( )
A.甲乙两球下落时都是重力势能转化为动能
B.甲球下落过程中动能在逐渐增大
C.丙图中气泡上升时气泡内的气体内能转化为机械能
D.丁图中瓶塞跳起时,瓶内气体一部分内能转化为瓶塞的机械能
【答案】A
【解析】
A.根据频闪摄影拍摄时间间隔相等,甲图球间隔越来越大,所以速度越来越大,重力势能转化为动能;乙图球的间隔不变,可知该球座匀速运动,动能不变,故A错误。
B.甲图中小球下落过程中速度越来越快,所以其动能在逐渐增大,故B正确。
C.气泡上升时,高度和速度越来越大,重力势能和动能变大,故机械能变大。同时,气体体积变大时对外做功,内能减少,所以,此过程中气泡内气体的内能转化为机械能,故C正确。
D.瓶塞跳起时,瓶内气体一部分内能转化为瓶塞的机械能,故D正确。
【例13】为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度变化的特点,小明做了如下实验,将盛有30℃冷水的小烧杯放入盛有70℃热水的大烧杯中,分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况,绘制成如图所示的图像。下列说法错误的是( )
A.热水的质量可能小于冷水的质量 B.热水温度下降比冷水温度升高得快
C.热水放出的热量等于冷水吸收的热量 D.热水和冷水到达同一温度的时间是相同的
【答案】C
【解析】
A.热水的质量与冷水质量相比,可能小,也可能相等,也可能大,故A正确。
B.400s内,热水温度由70℃下降到40℃,下降30℃;冷水30℃上升到40℃,上升10℃,热水温度下降比冷水温度升高得快,故B正确。
C.实验中不可避免有热量损失,所以热水放出热量大于冷水吸收的热量,故C错误。
D.由图可知,400s时,热水和冷水到达同一温度40℃,所以热水和冷水到达同一温度的时间是相同的,故D正确。
【例14】现在人们的生活水平越来越高,早餐也由原来单一的稀饭咸菜变得丰富美味。如图所示的四种早餐小吃通过“煎、炸、蒸、炒”。下列对其中所包含的科学知识的说法正确的是( )
A.煎:煎饺子的锅一般用铁制造,主要是利用了铁的比热容大
B.炸:炸油条时用油不用水,是因为油的沸点比水高,能获得较高的温度
C.蒸:是通过热传递和高温水蒸气液化放热,使包子含有的热量增加
D.炒:炒粉时厨师不断地用铲子翻动是利用做功的方式使米粉的内能增加
【答案】B
【解析】
A.煎锅一般用铁制造,主要是利用铁具有良好的导热性,与比热容无关,故A错误;
B.一标准大气压下水的沸点是100℃,而油的沸点高于100℃,炸油条时用油而不用水,是因为油的沸点比水高,能获得较高的温度,故B正确;
C.热量是过程量,不能说含有,故C错误;
D.炒主要是通过热传递的方式使米粉的内能增加,故D错误。
【例15】用煤炉给的水加热,同时绘制了加热过程中水温随时间变化图线如图所示,若在6min内完全燃烧的煤(水的比热容为,煤的热值为),根据题意,下列判断不正确的是( )
A.加热3min水吸收的热量是加热6min水吸收的热量的一半
B.水升高相同的温度,吸收的热量是相同的
C.相同的加热时间里,水升高的温度不同
D.水升温的过程中比热容不变
【答案】A
【解析】
A.同一煤炉在相同时间内放出的热量相同,从图中可知,加热3min时,水升高的温度为20℃左右,从3~6min时水升高的温度为20℃左右,根据Q吸=cmΔt可知,加热3min水吸热不是加热6min水吸热的一半,故A错误,符合题意;
B.根据Q吸=cmΔt可知,在水的质量相同时,水升高相同的温度,吸收的热量是相同的,故B正确,不符合题意;
C.从图中可知,第2min时,水的温度为50℃,上升到70℃后温度上升的越来越慢,原因是水与环境的温度差越大热传递越快,所以水温度上升的速度越来越慢,故C正确,不符合题意;
D.比热容是物质的一种特性,其大小与物质的种类和所处的状态有关,而与物体的温度、质量无关;所以,水在吸热过程中,水的比热容不变。故D正确,不符合题意。
【例16】小徐购买了一个电加热恒温杯垫,在冬天就能喝上温热的牛奶了。小徐关于温度、热量和内能等的看法正确的是( )
A.该恒温杯垫的原理是:牛奶的温度与恒温杯垫相同时,不再发生热传递
B.把牛奶放在恒温杯垫上,垫的温度越高牛奶所含热量越多
C.牛奶的温度不变,内能一定不变
D.小徐喝下牛奶,牛奶的温度传递给了他
【答案】C
【解析】
A.电加热恒温杯垫是通过电流的热效应给牛奶加热,使其吸收和散失的热量相同,从而保持恒温,故A错误;
B.热量是过程量,不能说“含有”,故B错误;
C.牛奶散热的同时,吸收杯垫传递的热量,内能不变,温度不变,故C正确;
D.小徐喝下牛奶,牛奶的热量传递给了他,故D错误。
【例17】如图甲所示,把10℃牛奶放在初温60℃的热水中加热,每隔1分钟测量一下水和牛奶的温度,描绘出它们的温度随时间变化的图像(图乙所示)。下列说法中不正确的是( )
A.曲线E表示水的温度随时间的变化规律
B.牛奶吸收热量,温度上升
C.前十分钟内,水变化的温度小于牛奶变化的温度
D.从上述变化过程中可以得出水的比热容比牛奶的比热容大
【答案】D
【解析】
A.装有凉奶的奶瓶放在热水中要吸收热量,温度升高,由图乙可知, F 的温度不断升高,因此表示热奶的温度随时间变化的曲线,曲线 E 表示水的温度随时间的变化规律,故A正确,不符合题意;
B.图中所示牛奶吸收热量,温度上升,故B正确,不符合题意;
C.前十分钟内,水温度从60摄氏度到40摄氏度,牛奶温度从20摄氏度以下到40摄氏度 ,水变化的温度小于牛奶变化的温度,故C正确,不符合题意;
D.由于水和热奶的质量关系可能不同,因此我们不能仅凭图象判断水的比热容比牛奶的大,故D错误,符合题意。
【例18】已知水、酒精、砂石、铁的比热和初温如下表,用相同的酒精灯给等质量的水、酒精、砂石、铁加热相同的时间(不考虑热量散失),下列说法正确的是( )
物质
水
酒精
砂石
铁
比热(焦/千克·℃)
4.2×103
2.4×103
0.92×103
0.46×103
初温(℃)
40
30
20
10
A. 末温最高的一定是铁 B.升温最快的一定是铁
C.吸热最多的一定是水 D.升温最快的一定是水
【答案】B
【解析】
C.用相同的酒精灯给等质量的水、酒精、砂石、铁加热相同的时间,则它们吸收的热量是相同的,故C错误;
A.由表可知,铁的比热容最小,根据Q=cmΔt得Δt=可知,可以判断铁升高的温度最大。但铁的初温最低,则无法确定铁的末温是否最高,故A错误;
BD.由于加热时间相同,铁升高的温度最大,则铁升温最快。故B正确,D错误。
【例19】质量相等的两金属块A和B长时间放在沸水中,将它们从沸水中取出后,立刻分别投入甲、乙两杯质量和温度都相同的冷水中。不计热量损失,当甲、乙两杯水的温度不再升高时,发现甲杯水的温度低于乙杯水的温度。则下列说法中正确的是( )
A.金属块A末温比金属块B的末温高
B.金属块A放出的热量比金属块B的多
C.金属块A在沸水中吸热比金属块B吸热多
D.金属块A的比热容比金属块B的比热容小
【答案】D
【解析】
A.达到热平衡后,金属块的末温等于水的末温,因为甲杯水的温度低于乙杯水的温度,所以金属块A末温比金属块B的末温低,故A错误;
B.两金属块使水温升高,甲杯水的温度低于乙杯水的温度,甲杯水吸热少、金属块A放热少,故B错误;
C.不知金属块的初温,无法比较两金属块吸热多少,故C错误;
D.两金属块都从沸水中取出、初温相同,对于金属块A来说有
cAmA(t-tA)=c水m水(tA-t水初)……①
对于金属块B来说有
cBmB(t-tB)=c水m水(tB-t水初)……②
因为
mA=mB
则①÷②得
又
tA<tB
故
tA-t水初<tB-t水初
则有
cA(t-tA)<cB(t-tB)
又
t-tA>t-tB
故
cA<cB
【例20】如图是某实验小组画出的1kg冰熔化时温度随时间变化的图像。实验中实验小组成员严格控制变量,使冰(水)单位时间内吸收相等的热量。已知水的比热是4.2×103J/(kg·℃)。请根据所学知识并利用图像分析,以下说法正确的是( )
A.吸收相等的热量冰和水升高温度相同
B.由图可知,第1分钟后冰全部熔化为水
C.0~1分钟时间内该冰块吸收的热量为2.1×104J
D.通过计算可以得出冰的比热容为2.1×103J/(kg·℃)
【答案】D
【解析】
A.从0~1min内冰吸收的热量与4~5min内水吸收的热量相等,但是冰升高了20℃,而水升高了10℃,故A错误;
B.根据图像可知,冰的熔化过程经历了3min,故B错误;
C.从0~1min内冰吸收的热量与4~5min内水吸收的热量相等,即
故C错误;
D.冰升高了20℃,那么冰的比热容为
故D正确。
【例21】质量和温度都相同的甲、乙两种物质,用同样的加热器进行加热,它们温度随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲物质的沸点一定是80℃,乙物质的沸点一定是40℃
B.甲比乙吸收的热量多
C.甲和乙继续吸热,虽然温度各自保持不变,但甲和乙的内能都不断增加
D.甲的比热容大于乙的比热容
【答案】C
【解析】
A.由图象可知,甲和乙的未温保持不变,但可能处在熔化过程中,也可能处于沸腾过程中,此时的温度不一定是沸点,故A错误;
B.实验中用同样的加热器进行加热,在相同时间内物质吸收的热量是相同的,则在0-6min内两物质吸收的热量都是相同的,故B错误;
C.8-10min甲和乙继续吸热,甲和乙的内能都不断增加,故C正确;
D.由图可知,在0-6min内,加热时间相同,吸收的热量相同,甲的温度变化快,且两物质的质量相同,根据Q=cmΔt可知,甲的比热容小,故D错误。
【例22】将冰块放在泡沫箱中可制成简易“冰箱”,把一瓶饮料放入“冰箱”后,冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示,在两物体温度达到相同之前,下列说法正确的是( )
A.甲是冰块 B.乙吸收热量 C.甲内能增加 D.乙内能减少
【答案】B
【解析】
由图可知,物体甲的温度是降低的,即物体甲放出热量,内能减小;物体乙的温度是升高的,即物体乙吸收热量,内能变大;所以物体甲是饮料,乙是冰块;故B正确,ACD错误。
【例23】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
【答案】B
【解析】
根据题意知道,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。
【例24】已知铜的比热小于铁的比热,质量相等的铁块和铜块,在沸水中加热相当长的时间后取出,再让它们放出相等的热量,这时比较铜块的末温t铜与铁块的末温t铁( )
A.t铜<t铁 B.t铜>t铁 C.t铜=t铁 D.无法确定
【答案】A
【解析】
由题可知,铁的比热容大于铜的比热容, ,质量m相同,放出的热量相同,比热容大的降低温度小,所以铁块比铜块降低的温度值低。又因为在沸水中加热相当长时间后取出,即两者的初温相同,所以铁块的末温高,故选A。
【例25】将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度(两物体与外界没有热量交换)。则有( )
A.高温物体放出的热量一定大于低温物体吸收的热量
B.高温物体放出的热量一定等于低温物体吸收的热量
C.高温物体降低的温度一定大于低温物体升高的温度
D.高温物体降低的温度一定等于低温物体升高的温度
【答案】B
【解析】
将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度,由于不知它们的初始温度和质量大小,故无法判定温度的高低,故CD错误;
高温物体放出热量,低温物体吸收热量,由于两物体与外界没有热量交换,放出的热量等于吸收的热量,故B正确,A错误;故应选B.
【例26】已知水的比热容是/℃),太阳能热水器内盛有100千克、温度为20的水,受阳光照射水温升高到60,针对这种情况,以下说法正确的是( )
A.这些水吸收了的热量 B..20℃的水比60的水热量少
C.这些20的水吸收了太阳的温度后变成 D.60的水降到0时水的内能降为0
【答案】A
【解析】
A.水吸收的热量:
Q吸=cmt=4.2J/(kg/℃)100kg(60)1.68J
故A正确;
B.热量是一个过程量,所以不能说20的水比60的水热量少,故B错误;
C.水吸收热量,而不能说吸收了温度,故C错误;
D.一切物体都具有内能,0的水仍具有内能,故D错误。
【例27】用供热稳定的热源给一个晶体均匀加热,用描点法得到其熔化图像如图所示,那么下列说法中不正确的是( )
A.该晶体熔化时,仍然以热传递的方式不断吸收热量
B.该晶体吸热时,温度可以不变
C.该物体在固态时的比热容较液态时的比热容更小
D.该物体在固态时的比热容与液态时的比热容之比是1:2
【答案】D
【解析】
AB.晶体熔化过程中,以热传递的方式从外界吸收热量;而且在熔化过程中,温度保持不变;故AB项正确;AB项不符合题意;
CD.在质量不变的前提下,吸收热量之比为1:2,温度升高之比为2:1,由,所以固态与液态物质比热容之比为:
所以该物体在固态时的比热容较液态时的比热容更小,该物体在固态时的比热与液态时的比热之比是1:4。故C项正确、C项不符合题意;D项错误;D项符合题意;
【例28】将一杯热水倒入容器内的冷水中,冷水温度升高10℃,又向容器内倒入同样一杯热水,冷水温度又升高6℃,若再向容器内倒入同样一杯热水,则冷水温度将再升高(不计热损失)( )
A.4.5℃ B.4℃ C.3.5℃ D.3℃
【答案】B
【解析】
热传递过程中高温物体放出热量,低温物体吸收热量,直到最后温度相同。知道热水的质量和温度变化、冷水的质量和温度变化,利用热平衡方程Q吸=Q放列出两个等式,可解得容器里的水与一杯水的质量关系及热水与冷水间的温度差;则假设一次性将全部热水倒入,则可求得冷水升高的总温度,即可求得再加1杯水时容器内的水升高的温度。设热水和冷水的温度差为t,∵质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了10℃,∴Q吸=Q放,从而可知,cm0(t-10℃)=cm×10℃,-------①又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水,水温又上升了6℃,△Q吸=△Q放,从而可知,cm0(t-10℃-6℃)=c(m+m0)×6℃,-------②则①-②得:6℃×cm0=10℃×cm-6℃×cm-6℃×cm0,整理得:12℃×cm0=4℃×cm,解得:m=3m0; 代入①式可得,t=40℃;假设我们将全部热水一次性注入,则由热平衡方程可知:3m0c(40℃-△t)=mc△t,m=3m0;联立两式解得:△t=20℃;则注入后3杯水后,水温还会上升:20℃-10℃-6℃=4℃。故选B。
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