粤沪版九年级上册12.3 研究物质的比热容课时作业
展开1.【解答】解:由热量公式Q=cm△t得,△t=,
知道铜块和铅块放出相同的热量,但不知道二者质量关系,所以无法比较降低温度的关系。
故选:D。
2.【解答】解:A、煎锅一般用铁制造,主要是利用了铁具有良好的导热性,故A说法正确。
B、炒菜时主要是通过热传递的方式使菜的内能增加;故B说法错误。
C、蒸菜时高温的水蒸气对菜放热(发生热传递),同时高温水蒸气液化也要放热,使肉蛋和粉丝蒸熟,故C说法正确。
D、黄瓜和葱蒜醋搅拌后即可入味,属于扩散现象,说明分子在做无规则运动;故D说法正确。
故选:B。
3.【解答】解:通电后电热元件将内部的导热油加热,导热油迅速升温后提高室内温度,其主要原因是导热油的比热容比水小,在加热时间相同(吸收相同热量)的情况下,温度升高的快;而与热值、密度、电阻无关,故BCD错误、A正确。
故选:A。
4.【解答】解:质量相等、初温相同的水和食用油,用相同的燃气灶加热,相同时间内吸收的热量相同,因为水的比热容大于食用油的比热容,根据Q=cm△t知,油的温度升高得快些,故ABD错误,C正确。
故选:C。
5.【解答】解:(1)比热容是物质的一种特性,各种物质都有自己的比热容,某种物质的比热容和其质量、体积、温度无关,所以一瓶酒精用去一半,剩余酒精的比热容不变;
(2)热值是燃料的一种特性,与燃料的质量、温度和体积无关,所以一瓶酒精用去一半,剩余酒精的热值不变。综上所述,ABC错误,D正确。
故选:D。
6.【解答】解:由题干知加热器的功率相同,则由W=Pt与Q吸=W可知相同时间内甲、乙液体吸收的热量相同,且Q吸=Pt(公式1);
由吸热公式Q吸=cm△t=cm(t2﹣t1)和Q吸=Pt变形可得(公式2);
A.由公式2可知,在加热时间与质量一定情况下,比热容越小,液体升温越大。由图像知相同时间内甲液体升温大,故甲液体比热容小于乙液体比热容,故A错误;
B.由公式2可知,在加热时间与质量一定情况下,比热容越小,液体升温越大。由图像知相同时间内甲液体升温大,故甲液体比热容小于乙液体比热容,故B正确;
C.由公式2可知,在加热时间与质量一定情况下,比热容越小,液体升温越大。由图像知相同时间内甲液体升温大,故甲液体比热容小于乙液体比热容,故C错误;
D.由公式2可知,图像的纵截距表示液体加热前的初始温度,结合图像可知乙液体的初始温度比甲液体高,故D错误。
故选:B。
7.【解答】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×6℃=1.26×105J;
(2)由题意可知,Q吸=Q放×40%,
则液化气完全燃烧释放的热量:
Q放===3.15×105J,
由Q放=Vq可得,所需液化气的体积:
V===6.3×10﹣3m3。
故答案为:1.26×105;6.3×10﹣3。
8.【解答】解:A、磷使藻类大量繁殖,造成水体的营养化,无磷洗衣粉可防止水体富营养化,故A正确;
B、利用活性炭可吸附水中的杂质,但不可以使水软化,故B错误;
C、与其他物质比较,水的比热容大,在质量相同、升高的温度相同时,水吸收的热量多,所以汽车的发动机用水来冷却,故C错误;
D、水面上方气压增大,水的沸点会升高,故D错误。
故选:A。
9.【解答】解:物体A放入甲杯水后,它们的共同温度为60℃﹣10℃=50℃,
水放出的热量Q放=c水m水△t水
A吸收的热量Q吸=cAmA△tA,
根据热平衡方程:Q放=Q吸,
即c水m水△t水=cAmA△tA,代入相关数据得:
c水m水×10℃=cAmA×(50℃﹣20℃)
cA=×;
物体B放入乙杯水后,它们的共同温度为60℃﹣20℃=40℃,
水放出的热量Q放=c水m水△t水
B吸收的热量Q吸=cBmB△tB,
根据热平衡方程:Q放=Q吸,
即c水m水△t水=cBmB△tB,
代入相关数据得:
c水m水×20℃=cBmB×(40℃﹣20℃)
cB=;
A、B两物体质量相等,即mA=mB,
则A、B两物体的比热容之比为:===1:3。
故选:A。
10.【解答】解:由题意知,用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热,在时间t内,电加热器放出的热量相等,不计热量损失,则A、B吸收的热量相同,故④错误;
A的温度变化△tA=40℃﹣20℃=20℃,B的温度变化△tB=60℃﹣20℃=40℃,A、B的质量相同,
由Q吸=cm△t得c=,则cA:cB=△tB:△tA=40℃:20℃=2:1,故①正确、②错误;
由图可知,A、B升高相同的温度,加热A的时间长,A吸收的热量多,故③正确。
故选:D。
11.【解答】解:A、由水和冰的比热容可知,同种物质在不同状态下比热容不同,即比热容与物质状态有关,故A错误;
B、同种物质的比热容是相同的,与物体的质量无关,故B错误;
C、沿海地区比内陆地区水多,水的比热容较大,吸收或放出相同的热量,温度变化小,所以沿海地区比内陆地区昼夜温差小,故C错误;
D、由表中数据可知c铜<c铝,质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,根据△t=,可知,比热容小的物质,温度变化较大,故铜块温度变化较大,故D正确。
故选:D。
12.【解答】解:比热容是物质的特性,甲乙两铁块物质种类相同,比热容相同,即比热容之比c甲:c乙=1:1;
两铁块吸收热量之比Q甲:Q乙=1:1,质量之比m甲:m乙=3:1,
由Q吸=cm△t得,甲、乙两铁块升高的温度之比:
=××=××=。
故选:A。
13.【解答】解:物体A放入甲杯水后,它们的共同温度为60℃﹣5℃=55℃,
水放出的热量Q放=c水m水△t水
A吸收的热量Q吸=cAmA△tA,
根据热平衡方程:Q放=Q吸,
即c水m水△t水=cAmA△tA,代入相关数据得:
c水m水×5℃=cAmA×(55℃﹣10℃)
cA=×;
物体B放入乙杯水后,它们的共同温度为60℃﹣10℃=50℃,
水放出的热量Q放=c水m水△t水
B吸收的热量Q吸=cBmB△tB,
根据热平衡方程:Q放=Q吸,
即c水m水△t水=cBmB△tB,
代入相关数据得:
c水m水×10℃=cBmB×(50℃﹣10℃)
cB=×;
A、B两物体质量相等,即mA=mB,
则A、B两物体的比热容之比为:
==。
故选:D。
14.【解答】解:因为C的初温度为0℃,金属块A使C杯的水温升高了10℃,故C杯中水和A的末温度都为10℃;
对于金属块A来说有:cAmA(t0﹣tA)=c水m水△t1…①
因为D的初温度为0℃,金属块B使D杯的水温升高了20℃,故D杯中水和B的末温度都为20℃;
对于金属块B来说有:cBmB(t0﹣tB)=c水m水△t2
因为m甲=m乙,则①÷②得:===,
=,所以=,故A正确。故选:A。
15.【解答】解:由ρ=可得,冷水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×30×10﹣6m3=0.03kg;
由题意知,Q吸=Q放
所以,cm冷△t冷=cm热△t热
0.03kg×△t冷=m热×4℃…①
同理,当再次加入一勺冷水后,热水放出的热量和冷水吸收的热量仍然相等
则有:Q吸=Q放,即cm冷△t冷′=cm热′△t热′,
代入数据得:0.03kg×(△t冷﹣3℃)=(m热+0.03kg)×3℃…②
联立①②可得,△t冷=24℃,m热=0.18kg=180g;
不计混合过程中的热量损失,原来这杯热水的温度比冷水的温度高24℃+4℃=28℃。
故答案为:28;180。
16.【解答】解: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20℃,
由于无热损失,Q吸=Q放,
从而可知,cm0(t﹣20℃)=cm×20℃,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣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10℃,
△Q吸=△Q放,
从而可知,cm0(t﹣20℃﹣10℃)=c(m+m0)×10℃,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
则①﹣②得:
10℃×cm0=20℃×cm﹣10℃×cm﹣10℃×cm0,
整理得:20℃×cm0=10℃×cm,
解得:m=2m0;
代入①式可得,t=60℃;
假设我们将全部热水一次性注入,则由热平衡方程可知:
3m0c(60℃﹣△t)=mc△t;
联立两式解得:△t=36℃;
则注入后3杯水后,水温还会上升:36℃﹣20℃﹣10℃=6℃。
故选:C。
17.【解答】解:(1)水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×20kg×30℃=2.52×106J;
(2)由题知,Q放×70%=Q吸,
煤气放出的热量:Q放===3.6×106J,
由Q放=mq,
需要煤气的质量:
m==≈0.086kg。
答:(1)水从热水器中吸收了2.52×106J的热量;
(2)若煤气完全燃烧释放热量的70%被水吸收,需要消耗0.086kg煤气。
18.【解答】解:两个杯子中水的质量m相同,
金属块放入水中后,水吸放出量温度降低,
甲杯的水温降低5℃,乙杯中水温降低10℃,即:△t甲<△t乙,水的比热容相同,
不计热量损失,由Q=cm△t可知,
所以△Q甲吸<△Q乙吸,
水的初温t相同,降低的温度关系为:△t甲<△t乙,
所以热平衡后水的温度关系为:t甲>t乙,
即两金属块的温度关系为:t甲>t乙,
金属块的初温t初相同,
所以t甲﹣t初>t乙﹣t初;
质量相同、初温t初相同的两金属块甲和乙,
对于甲有:△Q甲吸=c甲m甲(t甲﹣t初)…①
对于乙有:△Q乙吸=c乙m乙(t乙﹣t初)…②
已知:△Q甲吸<△Q乙吸,ma=mb,得:<1,
所以c甲m甲(t甲﹣t初)<c乙m乙(t乙﹣t初);
因为t甲﹣t初>t乙﹣t初,
则有c甲<c乙。
故选:B。
19.【解答】解:已知,甲的温度是44℃,乙的温度是32℃,丙的温度是24℃,则:
甲、乙混合时,甲液体放热,乙液体吸热,热平衡的温度为t1,根据热平衡方程Q放=Q吸可得:
c甲m甲(t甲﹣t1)=c乙m乙(t1﹣t乙),
即:c甲m甲(44℃﹣36℃)=c乙m乙(36℃﹣32℃),
整理可得:c甲m甲=c乙m乙﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
乙和丙混合时,乙液体放热,丙液体吸热,热平衡的温度为t2,根据热平衡方程Q放=Q吸可得:
c乙m乙(t乙﹣t2)=c丙m丙(t2﹣t丙),
即:c乙m乙(32℃﹣30℃)=c丙m丙(30℃﹣24℃)
整理可得:c丙m丙=c乙m乙 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
将甲和丙混合时,甲液体放热,丙液体吸热;设热平衡的温度为t,根据热平衡方程Q放=Q吸可得:
c甲m甲(t甲﹣t)=c丙m丙(t﹣t丙)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,
将①②代入③式可得:c乙m乙(44℃﹣t)=c乙m乙(t﹣24℃),
解得:t=36℃。
故答案为:36。
20.【解答】解:A、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,所以让流动的热水流过散热器取暖,故A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,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用循环水冷却,故B符合题意;
C、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C符合题意;
D、在较大的河流上建水电站,用水发电,是将水的动能转化为电能,故D不符合题意;
故选:ABC。课 时
12.3研究物质的比热容
重难点
1、比热容的概念和计算
2、水比热容的特点及应用
I、知识归纳
比热容
1、定义:单位质量的某种物质,温度 (或 )1℃所 (或 )
的热量。 单位:J/(kg·℃)定义式为:
2、比热容大的物质放出(或吸收)相同的热量,温度变化 (大、小),比热容大的物质升高相同的温度所需要吸收的热量 (多、少)
3、性质:比热容是物质的 性。与物质的质量、温度、吸收热量无关,只与 和 有关。
水的比热容:4. 2 x 103 J/( kg· ℃ )
热效率:(其中Q吸 cmt;Q放 qm)
Ⅱ、基础巩固☆
1.铜的比热容是铅的比热容的3倍,铜块和铅块放出相同的热量,则( )
A.铜块温度降低得多 B.铅块温度降低得多
C.两者温度降低得同样多 D.无法比较哪一个温度降低得多
2.脱贫攻坚,“两不愁,三保障”是扶贫的基本目标。国人基本上已达到小康水平,贫困户也由“吃得饱”向“吃得好”转型。如图所示,通过煎、炒、蒸、拌烹调的四种地方美食中所包含的物理知识,认识不正确的是( )
A.煎:煎锅一般用铁制造,主要是利用了铁的导热性好
B.炒:主要是通过做功的方式使冬笋和腊肉的内能增加
C.蒸:是通过热传递和高温水蒸气液化放热,使肉蛋和粉丝蒸熟
D.拌:黄瓜和葱蒜醋搅拌后即可入味,说明分子在做无规则运动
3.如图所示的电暖气,通电后电热元件将内部的导热油加热,导热油迅速升温后可以提高室内温度。电暖气使用导热油,主要利用的是这种物质具有较小的( )
A.比热容B.热值C.密度D.电阻
4.经常下厨的小关发现,同时用相同的锅和燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油,油的温度总是升高得快些。在相同时间内( )
A.水吸收的热量较多
B.油吸收的热量较多
C.水和油吸收的热量一样多
D.无法比较水和油吸收热量的多少
5.疫情期间,我们可以使用75%的酒精对手部和皮肤进行日常消毒。晓亮将一瓶500mL酒精消毒液用去一半,剩余酒精消毒液的( )
A.比热容变为原来的一半,热值不变
B.比热容和热值都变为原来的一半
C.热值变为原来的一半,比热容不变
D.比热容和热值的大小不发生变化
Ⅲ、能力提高
6.用两个相同的电加热器分别对质量相等的甲、乙液体进行加热,其温度随时间变化的图象如图所示,由图象可以看出( )
A.甲的比热容比乙大B.甲的比热容比乙小
C.甲和乙的比热容相同D.甲和乙的初温相同
7.某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领,用一水槽装水5kg,经太阳光照射一段时间后,水温度升高了6℃,实验中水吸收的热量为 J,若用燃烧液化气来加热相同质量的水升高相同的温度,假设液化气燃烧放出的热量40%被水吸收,则至少需要 m3[液化气的热值为5.0×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]。
8.下列关于水的认识正确的是( )
A.使用无磷洗衣粉有利于防止水体富营养化
B.生活中通过活性炭吸附、过滤可以使硬水软化
C.汽车发动机用水来冷却是因为水的比热容小
D.气压增大,水的沸点会降低
9.A、B两物体质量相等,温度均为20℃,甲、乙两杯水质量相等,温度均为60℃。现将A放入甲杯,B放入乙杯。甲杯中水和A温度相同时水温降低了10℃,乙杯中水和B温度相同时水温降低了20℃,不考虑热损失,则 A、B两物体的比热容之比为( )
A.1:3B.3:5C.1:2D.4:9
10.用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失)。如图是A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是( )
①A的比热容与B的比热容之比为2:1
②A的比热容与B的比热容之比为2:3
③A和B升高相同的温度,A吸收热量较多
④都加热t时间,B吸收热量比A吸收热量多
A.只有②、④正确B.只有②、③正确
C.只有①、④正确 D.只有①、③正确
Ⅳ、拓展培优
11.下表是一些物质的比热容[J/(kg•℃)],根据表中数据,下列判断正确的是( )
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
干泥土
0.84×103
沙石
0.92×103
铜
0.39×103
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.100 g水的比热容是50 g水的比热容的两倍
C.沿海地区比内陆地区昼夜温差小,是因为水的比热容较小
D.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大
12.甲铁块质量是乙铁块的3倍,它们吸收相同的热量,则甲、乙两铁块的比热容之比和升高的温度之比分别为( )
A.1:1;1:3B.1:3;1:3C.1:1;3:1D.3:1;3:1
13.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60℃,现将A放入甲杯、B放入乙杯,热平衡后甲杯水温降低了5℃,乙杯水温降低了10℃,不考虑热损失,则A、B两物体的比热容之比为( )
A.1:2B.3:5C.10:11D.4:9
14.质量相同的A、B两金属块,把它们都加热到100℃,然后分别投入装有质量相同、初温都为0℃的C、D两杯水中,测量的结果:金属块A使C杯的水温升高了10℃,金属块B使D杯的水温升高了20℃.设两金属块比热容为cA和cB,则cA与cB的比值为( )
A.4:9B.9:4C.19:9D.9:19
15.小王在家探究冷热水混合温度变化的问题,他将一杯热水放在桌上,然后加入一勺30mL的冷水,待它们热平衡后测得热水的温度下降了4℃,后来他又加入一勺相同的冷水,平衡后测得水温又下降了3℃.若不计混合过程中的热量损失,原来这杯热水的温度比冷水的温度高 ℃,原来这杯热水的质量为 g。
Ⅴ、思维风暴
16.将一杯热水倒入盛有一些冷水的容器中,冷水的温度升高了20℃,又向容器内倒入同样一杯热水,冷水温度又升高了10℃,如果再向容器内倒入同样一杯热水,则冷水温度可再升高(不计热损失,热水和冷水的比热容相同)( )
A.8℃B.7℃C.6℃D.5℃
17.周杰同学家安装了煤气热水器,在一次使用时,进入热水器前水的温度是10℃,水温升高了30℃周杰就开始使用,所用热水的质量为20kg。求:
(1)水从热水器中吸收了多少热量?
(2)若煤气完全燃烧释放热量的70%被水吸收,周杰这次用水消耗多少kg的煤气?(煤气的热值q=4.2×107J/kg)
18.质量和初温相同的甲、乙两种金属块,同时分别放入两杯完全相同的水中,达到热平衡后,放入甲的杯中水温降低了5℃,放入乙的杯中水温降低了10℃,假设热传递过程中没有能量损耗,则甲、乙金属块比热容的关系是( )
A.c甲>c乙B.c甲<c乙C.c甲=c乙D.无法判断
19.有质量相同、比热容不同、温度不同的甲、乙、丙三种液体,甲的温度是44℃,乙的温度是32℃,丙的温度是24℃,若将甲和乙混合后,温度为36℃;若将乙和丙混合后,温度为30℃;若将甲和丙混合后,温度为 ℃。
20.下列事例中是利用水的比热容大这一特性的是( )
A.让流动的热水流过散热器给房间取暖
B.汽车发动机用水做循环液进行冷却
C.早春晚上向田里放入水来防止冻坏秧苗
D.在较大河流上修建水电站用来发电
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