沪粤版初中九年级物理12-3第二课时热量的计算课件

第十二章内能与热机12.3研究物质的比热容第二课时热量的计算知识点2热量的计算基础过关全练1.(2024广东佛山顺德四校联考)甲、乙两物体质量都为2kg,

丙物体质量为1kg,三个物体温度都升高1℃,吸收热量Q吸如

图所示,以下说法正确的是

(

)A.乙的比热容与丙的相等B.甲的比热容比乙的比热容小C.甲、乙的温度都降低1℃,乙比甲放出的热量多D.乙、丙的温度都降低1℃,它们放出的热量相等D解析从题中信息可知,乙的质量是2kg,丙的质量是1kg,它

们温度上升1℃时,吸收的热量相等,根据比热容公式可知,乙

的比热容比丙的小且是丙的一半,A错误;从图中可知,甲和乙

升高相同的温度时,甲吸收的热量更多,而它们的质量相等,

根据比热容公式可知,甲的比热容比乙的大,B错误;因为甲的

比热容比乙的大,故甲、乙的温度都降低1℃,乙比甲放出的

热量少,C错误;因为乙的比热容是丙的一半,而质量是丙的2

倍,根据比热容公式可知,它们的温度都降低1℃时,放出的热

量相等,D正确。2.(2024广东湛江十二中月考)质量均为1kg的铝块、铅块、水银和水(c水>c铝>c水银>c铅),将铝块和水银的温度从10℃加热到20℃,铅块和水的温度从40℃加热到50℃,则吸热最多的

是

(

)A.水

B.铝块

C.水银

D.铅块A解析将铝块和水银的温度从10℃加热到20℃,铅块和水

的温度从40℃加热到50℃,它们升高的温度相同,质量都是1

kg,根据c水>c铝>c水银>c铅,Q=cmΔt,它们吸收的热量:Q水>Q铝>Q水

银>Q铅。3.(2024安徽合肥三十八中期中)初温相同,质量也相同的水

和铝块(c水>c铝),吸收相等的热量后,再将铝块投入水中,则会

出现

(

)A.铝块吸热,水放热B.铝块放热,水吸热C.铝块与水之间不发生热传递D.水的内能传递给铝块B解析根据Q=cmΔt可得:Δt=

,由此可知,当Q和m一定的情况下,c越大,Δt越小,所以让质量和初温都相同的铝块和水吸

收相等的热量后,根据c铝<c水得:Δt水<Δt铝,由于初温相同,所以

水的末温低,铝块的末温高;根据热传递的条件,将铝块投入

水中,热量由高温的铝传给低温的水,即铝块放热,水吸

热,A、C、D错误,B正确。4.(2024广东肇庆鼎湖中学期中)初温为30℃、质量为2kg的

水温度升高到50℃时,需要吸收的热量为

J。现在

将2kg的水倒掉一半,剩下的水的比热容

(选填“变

大”“变小”或“不变”)。已知水的比热容为4.2×103J/

(kg·℃)。1.68×105不变解析水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(50℃-30℃)=1.68×105J;因为比热容是物质的一种特性,只与这种物质存在的状态有关,而与物体的质量无关,所以现在将2kg的水倒掉一半,剩下的水的比热容不变。能力提升全练5.(2023广东广州中考,10,★☆☆)以下过程不发生物态变

化。初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量,甲的末温

比乙的低;那么,初温相同的甲、乙放出相同热量,

(

)A.甲的末温比乙的低,但无法判断甲、乙比热容哪一个大B.甲的末温比乙的高,但无法判断甲、乙比热容哪一个大C.甲的末温比乙的高,且可以判断甲、乙比热容哪一个大D.无法判断甲、乙的末温哪一个高,且无法判断甲、乙比热

容哪一个大B解析根据题意可知,甲、乙的初温相同,吸收相同热量后,

甲的末温比乙的低,这说明甲的温度变化较小,则初温相同的

甲、乙,放出相同的热量后,甲的温度变化小,所以甲的末温

高;由于不知道甲、乙的质量大小关系,根据c=

可知,无法判定甲、乙比热容的大小,B正确。6.(2024山西太原师大附中月考,12,★☆☆)在一个标准大气

压下,若持续加热质量为2kg、初温为55℃的一壶水,在吸收

了4.2×105J的热量后,它的温度是

(

)A.80℃

B.100℃

C.105℃

D.130℃B解析由Q=cmΔt得,水升高的温度Δt=

=

=50℃,Δt+t0=50℃+55℃=105℃,由于标准大气压下水的沸点为100℃,且水沸腾后吸热温度不变,

水温度最高可升高到100℃,B正确,A、C、D错误。7.(2024甘肃礼县期末,3,★★☆)水的比热容是煤油比热容的

2倍,若水和煤油的质量之比为1∶2,吸收的热量之比为2∶3,

则水和煤油升高的温度之比为

(

)A.3∶2

B.2∶3C.4∶3

D.3∶4B解析由题知,水的比热容是煤油比热容的两倍,即

=

,而

=

、

=

,因为Q=cmΔt,所以Δt=

,所以它们升高的温度之比为

=

=

×

×

=

×

×

=

。8.(2024广东佛山文翰中学期中,12,★★☆)如图所示是小明

同学在一标准大气压下探究冰熔化时温度随时间变化的图

像,第5min时的内能

第7min时的内能(选填“大

于”“等于”或“小于”);物质在CD段的比热容

在

AB段的比热容(选填“大于”“等于”或“小于”),若在8~12min内物质吸收了6300J的热量,则实验中水的质量是

kg。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)]小于大于0.3解析晶体在熔化过程中要吸收热量,内能增加,所以第5min时的内能小于第7min时的内能;物质熔化前后,状态变化、质量不变,物质在AB段和CD段的加热时间相同、吸收的热量相同,升高的温度不相同,升高温度之比为2∶1,根据c=

可知,物质在AB段和CD段的比热容之比为1∶2,则该物质在CD段的比热容大于在AB段的比热容;由图可知,8~12min内水的温度变化了5℃,吸收了6300J的热量,根据Q=cmΔt可知,水的质量m水=

=

=0.3kg。9.(2022山东潍坊期末,18,★★☆)珊珊同学测量天然气灶火焰中心温度时,把一个150克的金属块放在火焰中心加热足够长的时间后,立即投入盛有300克、20℃水的绝热容器中,水温最高升到70℃。若金属块的比热容c金属=0.5×103J/(kg·℃),不计热量损失。求:(1)水吸收的热量;(2)火焰中心的温度。解析

(1)水的质量m水=300g=0.3kg。水吸收的热量Q吸=c水

m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.3kg×(70℃-20℃)=6.3×104J;(2)不计热量损失,金属块放出的热量Q放=Q吸=6.3×104J。达

到热平衡后,金属块的温度与水的温度相同,金属块的质量:m金属=150g=0.15kg。由Q放=cm(t0-t)可知,金属块的初温:t0'=

+t=

+70℃=910℃。金属块放在火焰中心加热足够长的时间后,金属块的温度与火焰中心的温度相同,所以火焰中心的温度为910℃。素养探究全练10.(新课标·模型建构)阅读短文,回答文后问题。牛顿冷却定律

当一个物体表面温度比周围环境高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国

物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现,在温度差不太大的情况下(小于15℃),这个结论符合实际散热规律,被称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示,则牛顿冷却定律可以表示为q=k(t物-t环),其中k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,和物质种类无关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同,即使散热快慢相同,它们降低相同温度需要的时间也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量。(1)物体向周围散热,内能减少,这种改变内能的方式叫作

;(2)散热快慢q和下列概念中物理意义最接近的是

;A.密度

B.功率

C.效率(3)一个物体温度为30℃,周围环境温度保持20℃不变,此时

物体的散热快慢为q。当物体温度降低到29℃时,散热快慢

为

;热传递B0.9q(4)如图甲所示,用两个同样的保温杯分别装满水和盐水,水和盐水的初温都是30℃,周围环境温度保持20℃不变,保温杯敞开口,水和盐水温度随时间变化的图像如图乙所示。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),盐水的密度为1.1×103kg/m3,则盐水的比热容为

J/(kg·℃)。3.5×103

解析

(1)物体向周围散热,内能减少,周围环境的内能增加,

能量的形式没有发生变化,因此物体向周围散热属于热传递;

(2)由题目提供的信息可知,散热快慢的定义是单位时间内散

失热量的多少,这是一个描述快慢的物理量;密度的定义是单

位体积某种物质的质量,A不符合题意;功率的定义是单位时

间内做的功,与散热快慢一样都描述的是单位时间内的能量,

B符合题意;效率的定义是有用功与总功之比,C不符合题意;

(3)由题意可知,q=k(t物-t环)=k(30℃-20℃),解得:k=

。由于散热系数k与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,和物质种类无关,因此当物体温度降低到29℃时,散热系数k不变。则当物体温度降低到29℃时,散热快慢q'=k(t物'-t环)=

×(29℃-20℃)=0.9q;(4)由题知,相同保温