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文档简介

13.3比热容高频易错同步题汇编

【易错考点精讲】

1.比热容:

(1)定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比。

(2)公式:c=°

mAt

(3)单位:J/(kg.℃)

(4)物理意义:表示物体吸热或放热的能力的强弱。

2.比热容是物质的一种特性,大小与物质的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无

关。

3.水的比热容为4.2xlO3J/(kg-。。,它表示的物理意义是:1kg的水温度升高(或降低)1冤吸收(或放出)的热量

为4.2X103J

4.热量的计算公式:Q=cmAt

【热点题型精练】

一、选择题

1.(2021•厦门模拟)水是生命之源!保护水资源、节约用水是地球上每一个人义不容辞的责任。在生产和生活

中,人们还利用水为人类服务。例如使用循环水来冷却汽车发动机,利用的是水的()

A.比热容较大B.凝固点较低C.内能较大D.密度较大

解: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A正确。

答案:Ao

2.(2021•泉州模拟)如图是小勇描绘的同一纬度某沿海城市和某内陆城市一年内气温随月份变化的图线。下列

说法正确的是()

A.实线是内陆城市的气温图线,因为砂石的比热容较大

B.虚线是沿海城市的气温图线,因为水的比热容较大

C.实线是沿海城市的气温图线,因为砂石的比热容较小

D.虚线是沿海城市的气温图线,因为水的比热容较小

解:由一年的气温变化曲线得出,实线所示的城市最高、最低气温差比虚线所示的城市的大;

水的比热容比沙石大,在吸收或放出相同的热量时,温度变化值比较小,所以实线表示的是内陆城市的年气温

变化曲线,虚线表示的是沿海城市的年气温变化曲线。.

答案:Bo

3.(2021•成都模拟)下列关于表中所提供的信息说法正确的是()

一些物质的比热容[单位:J/(kg«℃)]

水4.2X103水银0.14X103

酒精2.4X103沙石0.92X103

煤油2.1X103铝0.88X103

冰2.1X103铜0.39X103

A.2kg的煤油温度升高10℃,吸收的热量是2.1X104J

B.从节能的角度考虑,烧开水时用铝壶比用铜壶好

C.由于水比冰的比热容大,所以冷却食品时的水比0℃的冰效果好

D.因为水的比热容大,所以我国北方楼房中的暖气用水做传热介质

解:

A、煤油吸收的热量:(3吸=(:煤油mZ\t=2.1X103j/(kg-C)X2kgX10℃=4.2X104J,故A错误;

B、质量和初温都相等的铜和铝,铜的比热容较小,升高相同的温度时,可知,铜壶吸收的热量少

,所以用质量相等的铜壶和铝壶烧开水,从节能角度考虑,选用铜壶较好,故B错误;

C、用质量相等的0℃的冰冷却食品,冰吸收热量首先熔化成的水,比用0℃的水直接冷却物体多了一个冰熔

化吸热的过程,所以要使物体冷却,用质量相等的0℃的冰和的水,冰的效果会好些,故C错误;

D、北方楼房中的暖气用水做传热介质,是因为水的比热容较大,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,所以取暖效果好,故D正确。

答案:D。

4.(2021•无锡模拟)如图,在比较酒精和水比热容大小的实验中,用图甲装置对相同质量的酒精和水进行加热

,得到图乙的温度随时间变化的图线。下列说法正确的是()

甲乙

A.从图线可知水的比热容比酒精的小

B.质量相同的不同种物质,加热相同时间,吸收热量不同

C.用同一盏酒精灯对两个试管同时加热是为了使酒精和水吸收相同的热量

D.从图线可知质量相同的不同种物质升高相同的温度,吸收的热量相同

解:A、从图像可知,加热相同的时间,水的温度变化比酒精的小,即水的吸热能力比酒精强,故水的比热容

比酒精大,故A错误;

BC、用同一盏酒精灯对两个试管同时加热是为了使酒精和水吸收相同的热量,所用质量相同的不同种物质,加

热相同的时间,吸收热量相同,故B错误,C正确;

D、从图可知,用同一热源加热质量相同的水和酒精升高相同的温度,水所用的加热时间长,所用水吸收的热

量多,故D错误;

答案:Co

5.(2021•乌苏模拟)小明同学在家用电热水壶烧水,他家中的电热水壶如图所示可装1kg的自来水,标准大气压

下将初始温度为20摄氏度烧开一壶水,水吸收的热量为[c水=4.2X103j/(kg.℃)]()

JP

A.3.36X104JB.3.36X105JC.8.4X104JD.8.4X105J

解:烧开水吸收到的热量:

(3吸=<:111/^=4.2乂103〃(kg-c)XlkgX(100℃-20℃)

=3.36X105J;

答案:Bo

6.(2021•南昌模拟)用相同的加热装置对a、b两种物质加热时,不计能量损失,它们的温度随时间变化的图像

如图所示,下列说法正确的是()

A.如果a、b质量相等,贝l|b的比热容更大

B.如果a、b是同种物质,贝!Ja的质量更大

C.在加热过程中,利用做功的方式改变了a、b的内能

D.温度从「升高到T2时,a、b吸收的热量Qa=Qb

解:A、相同加热器,加热相同时间,两种物质吸热相同,根据c=——,质量相同,a升温快所以比热容小,

mAt

b升温慢所以比热容大,故A正确;

B、相同加热器,加热相同时间,两种物质吸热相同,根据c=?,同种物质比热容相同,a升温快所以质量

mAt

小;故B错误;

C、在加热过程中,利用热传递的方式改变了a、b的内能,故C错误;

D、由图像可知,温度从Ti升高到T2时,a的加热时间短,说明a吸收的热量少,即Qa<Qb,故D错误。

答案:Ao

7.(2021•蚌埠模拟)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℃

解:设热水和冷水的温度差为3

质量为m()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,(3吸=(3放,

从而可知,emo(t-20℃)=cmX20℃,-------①

又向保温容器中倒入一小杯同质量为mo同温度的热水,水温又上升了10℃,

△(5吸=/\(5放,

从而可知,cm0(t-20℃-10℃)=c(m+m0)X10℃,--------------------(2)

则①-②得:

10℃Xcm0=20℃Xcm-10℃Xcm-10℃Xcm0,

整理得:20℃Xcmo=10℃Xcm,

解得:m=2m();

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:

3moe(60℃-At)=mcAt;

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℃o

答案:Co

8.(2021•成都模拟)用两个相同的电热器给质量都是2kg的物质甲和水加热,理想情况,无热量损失。它们的温

度随时间的变化关系如图所示,已知:水的比热容c=4.2X103j/(kg-℃)o下列说法正确的是()

A.0〜lOmin内水吸收的热量为5.04X1()5J

B.0〜lOmin内水吸收的热量和物质甲吸收的热量不相等

C.物质甲的比热容为2.1X103J/(kg・℃)

D.条件不足,无法判断

解:A、由图可知,加热20分钟水的温度升高60℃,根据物体在相同时间吸收热量相同知,若加热10分钟水的

温度升高30℃,若不计热量损失,

则0~lOmin水吸收的热量为:

5

Q水吸=%m水A水=4.2X103J/(kg.℃)X2kgX30℃=2.52X10J,故A不正确;

B、由题意知,两个相同的电热器在相同时间放出的热量相同,无热量损失,则物体在相同时间吸收热量相同

,即0〜lOmin内水吸收的热量和物质甲吸收的热量相等,故B错误;

C、由以上分析及图可知,0〜lOmin内物质甲的温度升高60℃,0〜lOmin内物质甲吸收的热量为2.52X

故甲的比热容为:

,产小翳T赛黯=2."画…),故C正确;D错误。

答案:Co

9.(2021•常州模拟)水的比热容是煤油的2倍。如图所示,用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水,

同时对两试管加热,下面四图中的哪一图线能反映该实验情况()

AB、用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水,放在同一只烧杯的水中加热,相同时间内两种液体吸

收的热量相同,故A、B图象均错误;

CD、由于水的比热容较大,在质量相同、加热时间相同(即吸收的热量相同)时,水升高的温度较小,故C选

项正确,D选项错误。

答案:Co

10.(2021•成都模拟)如图所示,甲、乙相同容器中分别装了质量相等的A、B两种液体,用相同的电加热器加

热,忽略散热损失,得到如图丙所示的液体温度与加热时间的图像。下列说法正确的是()

1

2

加热时间,min

甲乙丙

A.A液体的比热容与B液体的比热容之比为1:3

B.A、B液体初温不同,故无法比较它们的吸热能力

C.A、B图像的交点处表示两种液体升高了相同温度

D.力口热4min时A的温度比B高,说明A吸收的热量更多

解:A.由图可知,加热4min后,A升高的温度为15℃,B升高的温度为5℃,AB的质量相同,吸收的热量也相同

,根据Q=cmZ^t可知,比热容的大小与升高的温度成反比,则比热容之比为5℃:15℃=1:3,故A正确;

B.实验中需要控制A、B液体的质量相同,初温可以不同,根据液体升高的温度来比较吸热能力的大小,故B错

误;

C.由图可知,A、B图像的交点处表示两种液体温度相同,但升高的温度是不同的,故C错误;

D.用相同电加热器加热4min,加热器放出的热量相同,则AB吸收的热量也是相同的,故D错误。

答案:A。

二、填空题

11.(2021•常州模拟)火箭发射时,燃料燃烧后喷出的高温燃气,通过热传递

(热传递/做功)使发射台温度急剧升高,造成破坏。为了避免这种破坏,科学家在发射台下建造了一个巨大的

水池,利用水的比热容较大的特性和水汽化

(填物态变化的名称)时,会吸收大量的热量来降低发射台的温度,此时发射台的内能减小

(增大/不变/减小)。

解:

火箭发射时,燃料燃烧后喷出的高温燃气,通过热传递使发射台温度急剧升高。

科学家在发射台下建造了一个巨大的水池,因为水的比热容较大,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,起到对发射台的降温作用,同时利用水汽化吸热,也能起到对发射台降温的作用,使

发射台的内能减小。

答案:热传递;比热容;汽化;减小。

12.(2021•玉林)若质量为2kg的某种物质温度从20℃升高到40℃时,吸收的热量是1.84X10与,则该物质的比热

容为0.46X1Q3J/(kg«℃);比热容是物质自身的性质,与质量、吸收或放出的热量均无关

(选填“有关”或“无关”)。

解:可得,该物质的比热容:

Q1.84X1Q4J

c=——=.=0.46X103j/(kg.℃)

mAt2kgX(401C-201C)

比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与物体吸收或放出的热量、温度的变化、质量的大小

均无关。.

答案:0.46X1()3;无关。

13.(2021•自贡)在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比

实验(水的比热容较大),并用图像对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和某种液体在相同时

间内放出的热量相等,分析图像可以得出:乙

(选填“甲”或“乙”)物质是某种液体,某种液体的比热容为2」又是3J/(kg-℃)»

解:(1)时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图示可以看出,乙液体的温度降低的快,甲液体温度降低

慢,则甲的放热能力强,甲是水,乙是某种液体;

(2)由图可知:液体的初温是60℃,放热15分钟后水的末温是40℃,乙的末温度是20℃,

4

水放出的热量:Q放水(t水-历)=4.2X103j/(kg.℃)XlkgX(60℃-40℃)=8.4X10J;

由图可知,相同时间内放出相同的热量,根据Q=cmZ\t可知,液体的比热容为:

Q放8.4X1Q4J

.=2.1X103j/(kg.℃)

mAt液体1kgX(60t:-20r)

答案:乙;2.1X103。

14.(2021•苏州模拟)在“比较水和盐水吸热升温特点”的实验后,小明绘制了如图所示的温度随时间变化的图

象,由图象可知,盐水的沸点比水高(高/低),水和盐水吸热的多少是通过加热时间

(温度计示数/加热时间)来反映的。实验发现,质量相等的水和盐水升高相同的温度时,盐水需要的时间比水

短,现在看来是因为盐水与水相比,盐水的比热容较小(较大/较小)的缘故。

解:由图可知,盐水的沸点要高于水的沸点;

实验中,通过加热时间来反应吸热的多少;

食盐水的质量和水的质量相同,在吸热相同时,盐水的温度升的高,根据公式Q=cmZ\t可知盐水的比热容小。

答案:高;加热时间;较小。

三、实验探究题

15.(2021•武汉模拟)(1)如图所示,是冷水与热水混合时,温度随时间变化的图象,甲乙通过热传递

的方式使内能发生转移,假设在这一过程中没有热量损失,那么,由图中所给的信息可知,冷水与热水的质量

之比是2:1,冷水吸收热量与热水放出的热量之比是1:1.

(2)质量相等、初温均为20℃的甲乙两金属,把甲投入lOOC的水中,热平衡时水温降低5℃,把甲取出,乙放

入,平衡时又降5℃。不计热量损失,甲乙比热容之比为14:15o

(1)将冷水与热水混合后,热水放热温度降低,冷水吸热温度升高,所以甲乙通过热传递的方式使内能发生转

移的;

由图可知:热水的初温为80℃、末温为40℃,Ata=80℃-40℃=40℃,

冷水的初温为20℃、末温为40℃,Au=40℃-20℃=20℃,

根据热平衡方程:€?吸=、放,则Q吸:Q放=1:1

所以c冷m冷冷=c^m热热。

即:4.2X103J/(kg«℃)Xn^X20℃=4.2X103j/(kg*℃)Xn^X40℃。

所以m冷:m熬=2:1;

(2)把甲投入100℃的水中,热平衡时水温降低5℃,所以甲的末温度为100℃-5℃=95℃,

把甲取出,乙放入,平衡时又降5℃,所以乙的末温度为95℃-5℃=90℃,

因为甲乙放入后水的温度都降低5℃,所以两次过程中水减少的热量是相同的,因为没有热量的损失,所以甲乙

金属吸收的热量相同,所以可以得出:Q甲畋=Q乙吸,

即c甲m(95℃-20℃)=c^m(90℃-20℃),

c甲X75℃=c乙X70℃,

所以c甲:c乙=14:15o

答案:(1)热传递;2:1;1:1;(2)14:15o

16.(2021•德州模拟)运用知识解决问题

(1)小明到海水浴场玩,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,当身体进入水中时,觉得水比较

凉,这是因为水的比热容大;海水和沙子相比,在同样受热时,沙子的温度变化比海水大。

(2)水的比热容为4.2X103j/(kg.℃),煤油的比热容为2.IX103j/(kg・℃)。在实验室中用完全相同的两个

试管分别装上质量相等的煤油和水,用相同热源对试管均匀加热。如下中的图像正确的是D。

BCD

(3)下列关于温度、内能和热量的说法正确的是D。(填字母)

A.温度相同的两个物体间也能发生热传递

B.0℃的冰变成0℃的水,温度不变,内能不变

C.物体的温度越高,含有的热量越多

D.任何物体都具有内能,通过摩擦可增大冰块的内能

(4)下列现象中,属于机械能转化为内能的是A(填字母)

A.航天飞行器穿越大气层时表面发热

B.冬天用热水袋取暖

C.放爆竹时,爆竹腾空而起

D.电灯发出光和热

解:

(1)根据Q=cmat可知,质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的温度改变较小;

水的比热容较大,同样受热的情况下,吸收相同热量,沙子的温度变化比海水大,因此,小明光着脚踩在沙滩

上,感到沙子烫脚,当身体进入水中时,觉得水比较凉;

(2)由、吸=而入得,△t=M,质量相同的水和煤油吸收相同的热量,煤油的比热容为水的比热容的工

cm2

所以煤油升高的温度为水升高温度的2倍,所以D正确;

(3)A、热传递发生的条件是要有温度差,如果温度一样,则就不会发生热传递,故A错误;

B、0℃的冰变成的水的过程中,吸收热量,内能增大,温度不变,故B错误;

C、不能说物体含有热量,因为热量是一个过程量,故C错误;

D、摩擦生热,是用克服摩擦做功的方法改变物体内能的,故D正确;

(4)A、航天飞行器穿越大气层时,与大气层发生摩擦,表面发热内能增加,属于通过做功的方式使内能增加

,机械能转化为内能,符合题意;

B、冬天用热水袋取暖,是通过热传递的方式增加物体的内能,不符合题意;

C、爆竹点燃后腾空升起,是爆炸产生的气体的内能转化为爆竹的机械能,不符合题意;

D、电灯消耗电能发出光和热,是电能转化为内能,不符合题意;

答案:(1)比热容大;大;(2)质量;D;(3)D;(4)Ao

四、计算题

17.(2021•承德模拟)茗茗将一块质量是2kg的金属块放入92℃的水中加热足够长时间后,迅速取出放入另一个

装有5kg水的绝热容器中,容器中水温为40℃,放入金属块后水温最终上升到44℃,不计热量损失。(c水=4.2

X103J/(kg«℃)求:

(1)水吸收的热量。

(2)该金属的比热容。

解:(1)水吸收热量:

Q吸=7km水(t-t水)=4.2X103J/(kg»℃)X5kgX(44℃-40℃)=8.4X104J,

(2)不计热量损失,金属块放出的热量等于水吸收的热量,即Q放=(3吸=8.4乂10勺,

由题意可知,金属的初温为92℃,末温为44℃,

则该金属的比热容:

Q放8.4X1Q4J

.=0.875X103j/(kg.℃)

m金(t金-t)2kgX(92。4式)

答:(1)水吸收热量为8.4义10勺;

(2)该金属比热容为0.875X103j/(kg«℃).

18.(2021•呼和浩特)下表是1kg晶体在吸热过程中从固态变到气态的实验数据记录表。求:

吸收热量/千焦0255075100200300400500550

温度/℃-50.0-37.5-25.0-12.5000012.525.0

吸收热量/千焦65075080085090010002000300031503200

温度/℃50.0

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