（人教版）九年级物理上册期末复习练习专题04 吸放热的计算——公式法（2份，原卷版+解析版）

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解题方法与技巧
物体在热传递过程中吸收或放出的热量可以利用公式Q吸=cm（t-t0）或Q吸=cm（t0-t）计算,而物体的质量m、温度改变量Δt、初温t0、末温t、比热容c可利用相应的变形式计算。
典例分析＋变式训练
考点1 单、多物体吸放热的计算
【典例1-1】（2021•赤峰）把1kg的水从60℃开始加热至沸腾，温度随时间变化的图像如图所示，由图像可知，水的沸点是 ℃，沸腾过程的特点是 ；这些水由60℃加热至90℃需要吸收的热量是 J。（c水＝4.2×103J/（kg•℃）
【典例1-2】（2021秋•建瓯市校级月考）质量为500克的铁锅中放有3千克的水，把它们从15℃加热到90℃，铁锅吸收了多少热量？【C铁＝4.6×102焦/（千克•℃）】
【变式1-1】（2022•浦东新区二模）质量为10千克的水温度升高15℃，求水吸收的热量Q吸。[c水＝4.2×103焦/（千克•℃）]
【变式1-2】（2021秋•永定区校级月考）质量是1kg的铝壶内装5kg的水，它们的温度为20℃，如果共吸收1.094×106J的热量，则水温将升高到多少摄氏度？（c铝＝0.88×103J/（kg•℃））
考点2 温度改变、比热容的计算
【典例2-1】（2021秋•青岛月考）计算：质量为100g的水吸收2.1×104J的热量，温度升高了多少？
【典例2-2】（2021秋•鼓楼区校级期中）在标准大气压下，将质量为100g的铜块从沸水中取出，迅速放入质量为100g、温度为10℃的某液体中，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？[c铜＝0.4×103J/（kg•℃）]
【变式2-1】（2021•新田县校级开学）在1个标准大气压下，2kg初温为20℃的水，吸收了1.26×106J的热量，那么水温升高了多少摄氏度？
【变式2-2】（2021秋•秀屿区校级月考）某液体的沸腾图像如图所示，该液体质量为0.2kg，前4min吸收热量6.72×104J，则此液体的比热容为多少？

考点3 质量的计算
【典例3】（长沙中考）水稻是喜温植物，春季育秧时，农民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3.36×107J的热量，则该秧田内的水的质量为 kg．[已知c＝4.2×103J/（kg•℃）]。
【变式3-1】（2022•安徽模拟）现有足够多的温度为20℃的冷水和温度为100℃的沸水，需要得到40℃的温水，则所需冷水和沸水的质量之比为 （不考虑热量的散失）。
【变式3-2】（2021秋•冠县期中）在一标准大气压强下，将刚烧开的2L热水倒入保温瓶中，两天后小亮估测水温约为40℃。【已知：c水＝4.2×103J/（kg•℃）ρ水＝1.0×103kg/m3】
求：（1）热水的质量为多少kg？
（2）保温瓶散失的热量约为多少J？
考点4 热平衡的计算
【典例4】吃早饭的时候，妈妈用热水给小雪加热如图所示的袋装牛奶，为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃，妈妈至少要用60℃的热水多少千克？[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），设该牛奶的比热容为2.5×103J/（kg•℃）；不计热量损失]。
【变式4-1】（2021秋•仙桃校级月考）小汪发现某种未知材料，为测量其比热容，取20kg的此材料加热至80℃，然后将其放入初温为20℃，体积为10L水，最终两者温度都是40℃，若不计热损失和质量损失，如图所示[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]则：
（1）水的质量为多少？
（2）水吸收的热量为多少？
（3）此材料放出热量为多少？
（4）此材料的比热容是多少？

【变式4-2】（2021秋•东明县月考）将一质量400g的高温金属球放入200g的冷水中，金属球的初温为320℃，冷水的初温为20℃．热平衡后，金属球和水的共同温度为70℃．不计热量损失，求：
（1）冷水吸收的热量为多少？
（2）金属球的比热容为多少？
能力提升训练
一、填空题。
1．（2022•麒麟区校级模拟）同种物质组成的甲、乙两物体，吸收相同的热量，甲、乙升高温度之比为2：3，则甲、乙比热容之比为 ，质量之比为 。
2．（2020•河北）小明用除颜色不同外，其他都相同的黑白两张纸分别将两个相同的瓶子包起来，再将质量、初温相同的水分别倒入两个瓶中，然后将两个瓶子放在太阳光下，过一段时间后，小明用温度计测量了两瓶中水的温度，发现包有黑纸的瓶中水的温度升高得较多。
请回答下列问题：
（1）黑纸的吸热性能比白纸的要 （选填“好”或“差”）；
（2）两瓶中的水是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式使其内能增加的；
（3）已知包有黑纸的瓶中装有0.5kg水。0.5kg的水温度升高20℃，需吸收 J的热量。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
3．（2022•河北）一家火锅店用某种材质的纸折成火锅，加上水，放在点燃的天然气炉上涮菜，如图所示。天然气属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。纸锅中的水在沸腾过程中温度 （选填“继续升高”或“保持不变”），该温度低于纸的着火点。若纸锅中水的质量为1kg，水温从20℃升高到100℃，则水需要吸收 J的热量。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
4．（2021秋•文山市期末）用两个相同的电加热器给质量均为1kg的甲物质和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示，据此判断甲的比热容 水的比热容，甲物质10min吸收的热量为 J。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]

5．（2021秋•开州区期末）为了使材料硬度增大，部分金属工件需要进行淬火处理，即将工件升温到较高温度保持一段时间后再快速冷却。某工厂用天然气处理炉对质量为40kg的钢工件进行淬火处理，耗用0.25m3天然气将工件从20℃加热到550℃，然后投入淬火池的水中迅速冷却，淬火池中的水温度为20℃，质量为460kg，已知天然气热值q＝4.0×107J/m3，钢的比热容c钢＝0.46×103J/（kg•℃），水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），所耗用的天然气完全燃烧放出的热量 J，钢工件与水开始达到热平衡的温度为 ℃。（不计热量损失）
6．（2022•芜湖模拟）甲、乙两种液体的密度之比为ρ甲：ρ乙＝5：4，体积之比为V甲：V乙＝2：3，比热容之比为c甲：c乙＝1：2，且它们的初温不等。现将它们混和，不计混和过程中的热损失，达到热平衡后液体温度相对各自初温变化量分别为Δt甲和Δt乙，则Δt甲：Δt乙为 。
二、计算题。
7．（2021秋•平邑县校级月考）为研究物质的吸热性能，同学分别对质量都为500g、初温都为20℃的水和煤油加热，结果水温升高了40℃。[不考虑热量损失，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），c煤油＝2.1×103J/（kg•℃），煤油的沸点为150℃]
求：（1）水吸收的热量是多少焦耳？
（2）若水吸收的热量全部被煤油吸收，煤油的温度能升高到多少摄氏度？
8．（2021秋•南岸区校级月考）标准大气压下，体积为500mL，温度为70℃的水放出4.2×104J的热量，求：
（1）水的质量为多少g？
（2）水的温度降低了多少℃？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
9．（2021秋•浦北县期末）质量为2kg的金属块，被加热到200℃后放入1kg、20℃的冷水中，不计热量损失，热平衡后，水和金属块的温度均为50℃，[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）在此过程中水吸收的热量是多少；
（2）金属块放出的热量是多少；
（3）金属块的比热容是多少。
10．（2022•红桥区一模）用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃，水吸收的热量是多少？（已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）。
11．（2021秋•包河区期中）用两个相同的电加热器同时给质量都为500g，初温都为20℃的水和另一种液体加热，两种液体的温度随时间变化的图像，如图所示[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。求：
（1）在90min的加热过程中，水吸收的热量为多少焦耳？
（2）另一种液体的比热容为多少？

12．（2021秋•广饶县校级期中）将质量为140克的铁块放在1标准大气压下沸水中加热一段时间后取出，把它放在温度为5℃的水中，发现水温上升10℃，则铁块放出多少热量？水的质量为？[铁的比热为0.45×103J/（kg•℃）]。
13．（2021秋•揭西县期末）一个质量为500g的钢件，加热到560℃，然后在空气中自然冷却，室温为20℃，这把钢刀在冷却过程中放出多少热量？若把这些热量给30℃、0.5kg的水加热，水温升高到多少度？（已知钢的比热容为0.46×103J/（kg•℃））
14．（2021秋•怀化月考）有一个质量为10kg，温度为60℃的铁球，投入到一个标准大气压下的沸水中加热较长时间。然后将铁球取出，放入装有质量是4.6kg，初温是48℃水的容器中，直到它们达到热平衡，忽略热量损失。已知：c水＝4.2×103J/（kg•℃），c铁＝0.46×103J/（kg•℃），求：
（1）铁球在沸水中吸收的热量是多少？
（2）铁球和容器中的水热平衡时温度是多少？
15．（2021秋•江北区校级月考）如图甲所示，A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器，加热器产生的热量80%可以被容器中的液体吸收，已知加热器每秒钟放出热量1000J。现将甲、乙两种液体分别倒入A、B杯中，其中甲液体的比热容为2×103J/（kg•℃）；让两个加热器同时开始工作，60s后停止加热，然后立即将质量为2.4kg的合金球迅速放入乙液体中（从球放入到达到热平衡，不计热损失），它们的温度随时间变化图像如图乙所示（部分图像未画出）求：
（1）加热60s时，乙液体吸收的热量为多少；
（2）甲液体的质量为多少；
（3）合金球的比热容为多少？
16．（2021秋•肥东县校级期中）用两个相同的电加热器给质量相同的水和某种液体加热，每隔1分钟记录一次温度，如下表所示。求该液体的比热容。
加热时间/min
0
1
2
水的温度/℃
20
26
32
液体的温度/℃
20
34
48