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文档简介

第03讲:比热容

【考点归纳】

>考点一:比热容的理解

>考点二:理解水的比热容

>考点三:生活中的比热容问题

>考点四:比热容的定义式

>考点五:热平衡问题

>考点六:比热容的图像分析问题

>考点七:比较不同物质的吸热能力

>考点八:比热容的计算问题

【知识梳理】

知识点一.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叫做这种物质的比热

容,用符号C表示。

2、公式及单位:c=。吸;单位:焦耳每千克摄氏度,符号是:J/(kg-℃)

m(t2Tj

3、物理意义:表示物体吸热或放热的能力的强弱。

4、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。

5.水的比热容为4.2义IC?J/(kg•℃),它表示的物理意义是:1kg的水温度升高(或降低)里吸收(或放出)的热

量为4.2X10吁

知识点二.水的比热容

(1)大小:水的比热容是4.2X103j/(]^•。。)

(2)物理意义是:1千克的水温度升高吸收的热量是4.2X103J。

(3)有关水比热容的利用

①冷却和取暖。冬天,北方地区用热水取暖;汽车发动机用水作为冷却液。

②调节气温。沙漠地区的昼夜温差大,沿海地区昼夜温差小。

知识点三、热量的计算公式:

Q*=cm(t—t。(或QiB=cmZ\t)

Q放=cm(t「t)(或Q.=cmZkt)

【题型归纳】

题型一:比热容的理解

1.(23-24九年级上•山西晋城)已知汽、,关于同一种物质的比热容c,下列说法正确的是()

加。一幻

A.若吸收的热量增大一倍,则比热容增大一倍

B.若质量增大一倍,则比热容减至一半

C.若加热前后的温度差增大一倍,则比热容增大一倍

D.无论物体质量多大,比热容都不变,比热容只与物质的种类和状态有关

【答案】D

【详解】比热容是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,与质量、温度变化和吸热多少无关,故D正确,

ABC错误。

故选D。

2.(23-24九年级上•河南安阳・期末)下表是一些物质的比热容,从表中得出的下列说法中正确的是()

物质比热容c/(>kgL℃T)物质比热容c/(J-kg,b)

水4.2xlO3铝0.88x103

酒精2.4xl03铜0.39xl03

煤油2.1xl03汞0.14xl03

冰2.1xl03铅0.13xl03

A.比热容是物质的一种特性,不同物质的比热容大小不同

B.液态物质的比热容比固态物质的比热容大

C.体温计内测温液体选用水银的一个原因是水银的比热容较小

D.上表中相同质量的不同物质吸收相同的热量,水升高的温度较高

【答案】C

【详解】A.读表格可知,煤油和冰是不同物质比热容相同,比热容都是2」xl03j/(kg.oc),故A错误;

B.读表格可知,一般情况下,煤油是液体,冰是固态,它们的比热容相同,都是2.1xl()3j/(kg.oc),故B错误;

C.读表格可知,相比之下,水银的比热容更小,这样在吸收相同的热量时,其温度变化明显,因此,适合作为测

温物质,故C正确;

D.读表格可知,水的比热容最大,相同质量的不同物质吸收相同的热量,由加=2可知,水升高的温度较小,

cm

故D错误。

故选C。

3.(23-24九年级上•四川广元•期末)小旋从表提供的信息中,得出了以下几个结论,其中不正确的是()

几种物质的比热容c/[J•(kg.]

水4.2x103水银0.14x103铝0.88x103

酒精2.4x103干泥土0.84x103铅0.13x103

冰2.1x103铜0.39x103砂石0.92x103

煤油2.1x103铁0.46x103

A.汽车发动机用水做冷却剂效果比较好

B.液体的比热容都比固体大

C.同种物质在不同状态下比热容不同

D.质量相同的铜和铁,升高相同的温度,铁吸收的热量多

【答案】B

【详解】A.表格中水的比热容最大,则相同质量的水和其它液体相比较,在吸收相同的热量的情况下,由于水的

比热容最大,水的温度变化小,即水温度升高的最慢,故一般用水做冷却剂效果最好,故A正确,不符合题意;

B.液体物质的比热容不一定比固体物质的比热容大,例如水银的比热容就比大部分固体的比热容小,故B错误,

符合题意;

C.同种物质在不同状态下比热容不同,例如水在液态和固态时比热容不同,故C正确,不符合题意;

D.质量相等的铜和铁升高相同的温度,铁的比热容较大,由公式Q=c加加知,铁吸收的热量多,故D正确,不符

合题意。

故选B。

题型二:理解水的比热容

4.(23-24九年级上•山东济南•期末)炎炎夏日,小梅来到美丽的海滨城市日照。她发现,在这里白天的风常常从海

面吹向陆地,而在夜晚风却从陆地吹向海面,如图是陆地和海面之间空气流动情况的示意图。形成这一现象的主要

A.陆地上的砂石的温度总是高于海水的温度B.陆地上的砂石的内能总是小于海水的内能

C.陆地上的砂石的比热容小于的海水比热容D.陆地上的砂石吸收的热量少于海水的吸收的热量

【答案】C

【详解】沿海地区水多,水的比热容较大;内陆地区,地表以砂石泥土为主,砂石泥土比热容较小;由于水的比热

容大,所以对于相同质量的水和砂石相比较,在吸收或放出相同的热量时,水的温度变化小,而砂石的温度变化大,

所以白天陆地的温度高、海水温度低,晚上陆地温度低、海水温度高;白天陆地上方空气的温度高度,密度小,砂

石上方空气上升,海面上的冷空气过来补充,所以白天的风常常从海面吹向陆地,而晚上海面上方的热空气上升,

风从陆地吹向海面。

故选C。

5.(23-24九年级上•山东济南•期末)初春时昼夜温差大,农民们在培育水稻秧苗时,为了不使秧苗冻伤,可采取的

做法是()

A.早晨多灌水,傍晚多排水B.早晨和傍晚都要多灌水

C.早晨多排水,傍晚多灌水D.早晨和傍晚都不要灌水

【答案】C

【详解】初春培育水稻秧苗时,为了不使秧苗受冻,傍晚多灌水,当夜晚温度降低时,因为水的比热大,水放出热

量,水的温度降低的比较少,不至于使秧苗受冻;在早晨把稻田内是水排出,稻田接受太阳光的照射,泥土的比热

小,泥土吸收热量,温度升高快,有利于秧苗的生长,故C符合题意,ABD不符合题意。

故选C。

6.(23-24九年级上•重庆开州•阶段练习)以下四种现象中,与水的比热容大无关系的是()

ABCD

A.汽车的发动机用循环流动的水来冷却

B.生活中往往用热水取暖

C.夏天洒水降温

D.滩涂湿地温差较小

【答案】C

【详解】A.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,所以用水

来冷却汽车发动机,故A不符合题意;

B.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,所以生活中往往用

热水取暖,故B不符合题意;

C.炎热的夏天,往室内地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,不是利用水的比热容大的特点,

故C符合题意;

D.滩涂湿地水多,因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水温度的变化

小,因此可起到调节气候的作用,故D不符合题意。

故选C。

题型三:生活中的比热容问题

7.(23-24九年级上•江西抚州•期末)水的比热容较大,人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务,下列事例中

与它的这一特性无关的是()

A.炎热的夏天常常在地面上洒水降温

B.北方房间内的“暖气”用水作为介质

C.汽车发动机用水做冷却液

D.初春农民夜间向秧田里灌水,以防秧苗冻坏

【答案】A

【详解】A.炎热的夏天常常在地面上洒水降温是利用蒸发吸热的原理,与水的比热容没有关系,故A符合题意;

B.北方房间内的“暖气”用水作为介质,因为水的比热容较大,与质量相同的其它物质相比,降低相同的温度,水

放出的热量多,故B不符合题意;

C.汽车发动机用水做冷却液,因为水的比热容较大,与质量相同的其它物质相比,升高相同的温度,水吸收的热

量多,故c不符合题意;

D.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D不符合题意。

故选Ao

8.(2024•山东济南•三模)物理学家托里拆利在地理方面也有卓越贡献。他是第一个用科学的方式描述风的人,他

写道:“风产生于地球上的两个地区的温差和空气密度差”。学科之间存在联系互通,地理中的“海陆风”也可用物理

学的知识进行解释。如图为白天海陆风形成的示意图,海陆风形成的原因是:与海洋相比,陆地的土地()

海陆热力环流海陆风示意图

A.比热容较小,在相同日照条件下升温较快,空气密度较小,气压较低

B.比热容较小,在相同日照条件下升温较慢,空气密度较小,气压较高

C.比热容较大,在相同日照条件下升温较快,空气密度较大,气压较低

D.比热容较大,在相同日照条件下升温较慢,空气密度较小,气压较低

【答案】A

【详解】海洋水多,陆地的土地多,白天相同的太阳光照射,水和土地吸收的热量相同,水和土地的质量相同时,

由。=c加加得,因为水的比热容大,温度升高得少,气温较低,陆地的土地的比热容小,温度升高得多,气温较高,

因此与海洋相比,陆地的土地比热容较小,在相同日照条件下升温较快,空气密度较小,气压较低,此时风由海洋

吹向陆地。

故选Ao

9.(23-24九年级上•江苏连云港•期末)连云港位于沿海地区昼夜温差较小,而内陆地区(尤其是沙漠)的昼夜温差

较大,这主要是因为()

A.水的内能少,沙石的内能大B.水的热值小,沙石的热值大

C.水的导热性好,沙石的导热性差D.水的比热容大,沙石的比热容小

【答案】D

【详解】因为沙子的比热容较小、水的比热容较大,白天,吸收热量后,沙子的温度升高的多,气温较高;夜晚,

放出热量后,沙子的温度下降的多,气温较低;所以沿海地区昼夜温差较小,而内陆地区(尤其是沙漠)的昼夜温

差较大。

故选D。

题型四:比热容的定义式

10.(23-24九年级上•全国•单元测试)甲、乙两个铜块,初温相同,吸收热量后再相互接触,甲向乙传热,这可能

是因为()

A.甲的末温比乙低B.甲、乙质量相等,甲吸热少

C.甲、乙吸热相同,甲质量大D.甲、乙吸热相同,乙质量大

【答案】D

【详解】A.热传递的条件是存在温度差,甲向乙传热,即甲的末温高于乙,故A不符合题意;

B.由加="可知,甲乙都是铜,比热容相同,若甲、乙质量相等,甲吸热少,则甲升高的温度比乙小,在初温

cm

相同时,甲的末温比乙低,故B不符合题意;

C.由加=置可知,甲乙都是铜,比热容相同,若甲、乙吸热相同,甲质量大,则甲升高的温度比乙小,在初温

cm

相同时,甲的末温比乙低,故C不符合题意;

D.由加="可知,甲乙都是铜,比热容相同,若甲、乙吸热相同,乙质量大,则甲升高的温度比乙大,在初温

cm

相同时,甲的末温比乙高,故D符合题意;

故选D。

n.(2024•广东广州•一模)初温相同的三块金属甲、乙、丙,甲、乙质量相等材料不同,乙、丙材料相同质量不等,

均匀加热甲、乙、丙,让它们吸收相等的热量,末温厢>坛>/丙,以上过程不发生物态变化,比较三者质量%和比

热容C大小,则()

A.c丙</B.c甲>。乙C.%甲>加丙D.m乙<m丙

【答案】D

【详解】由。=£可知,4=2,因为金属甲、乙、丙初温相同,末温

m\tcm

,甲〉,乙〉,丙

所以

△,甲〉Af乙>A/丙

因为它们吸收相等的热量,所以

旦〉旦>旦

c甲加甲c乙m乙c丙加丙

QQ

A.因为它们吸收相等的热量,所以。樽甲<c丙加丙,因为甲丙的材料不相同,质量也不相同,当

C甲加甲c丙加丙

加甲〉加丙,则。甲<加丙,故A不符合题意;

QQ

B.甲、乙质量相等,由可知,。甲乙,故B不符合题意;

c甲加甲。乙"^乙

QQ

C.因为它们吸收相等的热量,所以c甲加甲<c丙加丙,因为甲丙的材料不相同,质量也不相同,当

年加甲c丙加丙

年〉小丙,贝!I加甲<加丙,故C不符合题意;

QQ

D.乙、丙材料相同,即比热容相同,由----->-----可知,加乙<m丙,故D符合题意。

c乙%c丙加丙

故选D。

12.(22-23九年级上•山东临沂・期末)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)。

如图所示是A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是()

A.加热相同时间,B比A吸收热量多B.升高相同的温度,A吸收热量较多

C.由图像可知,B的吸热本领强D.通过分析图像可以得出,B的比热容是A的两倍

【答案】B

【详解】A.用相同加热器,加热相同时间,物体A、B吸收的热量相同,故A错误;

BC.A、B液体质量相等,初温相同,当A、B升高相同的温度,A加热时间较长,A吸收的热量较多,说明A的

吸热本领强,故B正确,C错误;

D.由于A、B液体质量相等,初温相同,用相同的加热器加热相同的时间,表示A、B吸收的热量相同,A温度

升高了

A^=40℃-20℃=20℃

B温度升高了

A/5=60℃-20℃=40℃

A^:A/B=20℃:40℃=1:2

由0后cmAf可知,吸收的热量、质量相同时,不同物质的比热容与升高的温度成反比,所以比热容

。力:。3=人加:八以=2:1

A的比热容是B的两倍,故D错误。

故选B。

题型五:热平衡问题

13.(22-23九年级上•河北保定•期末)小明把质量为0.42kg、初温为1(TC的牛奶,放入质量为400g、初温为9(TC

的热水中加热,当牛奶的温度为3(TC时,其温度保持不变。下列说法正确的是()[c水=4.2x

103J/(kg.℃),c^=4xlO3J/(kg.℃)]

A.水放出的热量为3.2X104JB.牛奶吸收的热量为3.36xl04j

C.牛奶吸收的热量为9.6xl04jD.该过程中牛奶吸收的热量等于水放出的热量

【答案】B

【详解】由题意知,水的初温相=90。以当牛奶的温度为30。(2时,其温度保持不变,说明此时温度为水和牛奶的共

同温度,即水的末温为r=30。。则水在该过程中放出的热量为

禽=c水用水(/To')=4.2xIO?J/(kg-℃)x0.4kgx(90℃-30℃)=1.008x105J

牛奶的初温fo=l(rc、末温片30。(2,则牛奶加热过程中吸收的热量

。吸=C牛奶加牛奶(/-G=4xl()3J/(kg-℃)x0.42kgx(30℃-10℃)=3.36xlO4J

可知,该过程中牛奶吸收的热量小于水放出的热量,故ACD错误,B正确。

故选Bo

14.(21-22九年级上•江苏常州•期中)A、B两物体质量相等、温度均为20。(2,甲、乙两杯水质量相等,温度均为

60℃,现将放A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1(FC,不考虑热量的损失,

e

贝|JA、B两物体的比热容之比为()

A.1:2B.3:7C.2:3D.4:7

【答案】B

【详解】物体A放入甲杯水后,A^=5℃,则它们的共同温度为55。(2,则

AZ4=55℃-20℃=35℃

水放出的热量

Qarc水m水Nt水

A吸收的热量

Q

根据热平衡方程

Q成=0吸

C水m水NtQCMM

代入相关数据得

“_加水,c水加水_5℃c水机水_1丫c水加水

A/AmA35℃mA7

物体B放入乙杯水后,Af/=10℃,它们的共同温度为变成50。。则

A/B=50℃-20℃=30℃

水放出的热量

Q方c水m水At/

B吸收的热量

QnrCBmB\tB

根据热平衡方程

QrQ«

c水m水Nt^=cBmB\tB

代入相关数据得

。_八/v,水加水_10℃c水加水_1c水机水

加B30℃加B3mB

A、B两物体质量相等加4=/孙,所以

1X。水"为

C

A_7rnK_3

CB一I,水机水

3mB

故选B。

15.(2022・四川内江•模拟预测)有两个温度为100℃质量相等的金属球,先把甲球放入温水杯中,热平衡后水温升

高了10℃;取出甲球,将乙球放入该杯中,热平衡后水温又升高了10。(2(末温未达100。0,则甲球比热容c*和乙

球比热容cz,大小的关系是()

A.。甲<c乙B.。甲=。乙

C.年>。乙D.以上三种情况都有可能

【答案】A

【详解】把甲球放入温水杯中,热平衡后水温升高了10℃,设水的初温为,,则水的末温为

/水=/+10℃

金属球甲的末温等于水的末温,则金属球的末温

‘甲='水=f+l0℃

金属球甲温度变化为

AZ,=100℃-/¥=100℃-(z+10℃)=90°C-f

金属球甲放出的热量等于水吸收的热量为

。甲放=。水吸1=。水加水△,水=。水加水x1°C

把乙球放入该温水杯中,热平衡后水温又升高了10℃,则水的末温为

4=t+10C+10℃=/+20℃

金属球乙的末温等于水的末温,则金属球的末温

坛=%=t+20℃

金属球乙温度变化为

△殳=100℃一坛=100℃-(z+20℃)=80℃-t

金属球乙放出的热量等于水吸收的热量为

。乙放=。水吸2=C水水△'水=C水机水X1°C

即甲乙球放出的热量相等,甲球温度变化大于乙球温度变化,依题意得,甲乙球质量相等,由。=5?。得,甲球比

热容小于乙球比热容。故A符合题意,BCD不符合题意。

故选Ao

题型六:比热容的图像分析问题

16.(23-24九年级上•四川成都•期末)某同学用如图所示的实验装置,比较不同物质的比热容,将分别盛有60g水

和60g食用油的两个试管固定在铁架台上(水的比热容大于油的比热容,水的比热容为4.2x103j/(kg3C)),使用

红外加热器可使两种液体单位时间内吸收的热量相等。温度传感器的探头与水和食用油良好接触,将温度传感器与

计算机相连,计算机上显示温度随时间变化的图线如图所示。下列说法正确的是()

A.食用油的比热容为1.4X103J/(kg")

B.1〜3min内,食用油吸收的热量为3360J

C.加热2min,水吸收的热量大于食用油吸收的热量

D.另一小组用同样的器材进行实验,得到的两种物质温度随时间变化图像均为图中的B所示,若已知该小组

所用水的质量为60g,则食用油的质量为120g

【答案】B

【详解】A.用两个相同的加热器给质量相同的食用油和水加热,由图像可知,A温度从20汇升高到4(TC需要

2min,B温度从2(TC升高到4(TC需要3min;加热时间越长,吸收的热量越多,水的吸热能力越强,所以B为水,

A为食用油。因为加热器相同,则物质吸收的热量和加热时间成正比,所以,质量相同的食用油和水升高相同的温

度需要吸收的热量关系为

Q般新一3:2

由。贮cm't可知

c后3:2

22

。油=§。水=§x4.2义1CPJ/(kg•C)=2.8x1J/(kgC)

故A错误;

B.1〜3min内,加热了2min,食用油的温度升高了2(TC,则食用油吸收的量为

Q”及片c油m油Nt就28乂\伊M(kg-℃)x60xlQ-3kgx(40℃-20℃)=3360J

故B正确;

C.相同加热器在相同时间内放出的热量相同,则加热2min时水和食用油吸收的热量相同,故C错误;

D.另一小组用同样的器材进行实验,得到的两种物质温度随时间变化图像均为图中的B所示,不同物质吸收相同

的热量,升高相同的温度,根据。=c加加可知,水和食用油的质量之比等于比热容之比的倒数,所以

m次:加-g=c标c水

60g:m/=2:3

解得m.=90g,故D错误。

故选B。

17.(23-24九年级上•湖北•期末)两个相同的容器分别装满了质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热,

液体温度与加热时间关系如图所示,下列说法正确的是()

A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容

B.加热相同的时间,甲液体温度升高的比乙液体温度升高的多

C.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量

D.如果升高相同的温度,两液体吸收的热量相同

【答案】B

【详解】已知两种液体质量相等,相同热源加热说明相同时间提供的热量相等。

AB.由图像可以看出,在吸收热量相同时,甲液体末温更高,说明甲升高的温度更多,由公式Q=cmAt知,甲液

体比热较小,故A错误,B正确;

C.加热时间相同,两种液体吸收的热量相同,故C错误;

D.如果升高相同的温度,乙液体需要加热的时间更长,所以乙液体吸收的热量更多,故D错误。

故选B。

18.(23-24九年级上•山东枣庄•期中)质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,它们温度

随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容4.2xl03j/(kg.oc),%>c液。下列说法中()

①甲物质是水②0〜12min乙温度降低了40℃

4

③0〜12min甲放出了4.2xlOJ的热量④乙物质的比热容为21xl()3j/(kg.oC)

A.只有①②③正确B.只有②④正确

C.只有①④正确D.①②③④都正确

【答案】D

【详解】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,

根据热量的计算公式。放=。加加可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,谁的温度降低得快,它的比

热容小,所以,甲液体的比热容大,所以若甲、乙两种液体中,一种液体是水,则这种液体一定是甲液体,故①

正确;

②由图可知:乙液体的初温是60。(2,放热12分钟后乙液体的末温是20。。乙温度降低了40。。故②正确;

③读图可得,甲在12min内由60P降低到40。口降低的温度是

60℃-40℃=20℃

甲液体已判断出是水,所以甲放出的热量

。放=cm\t=4.2x1J/(kg°C)x0.5像x20℃=4.2x1O'J

故③正确;

④由图知,0〜12min水放出的热量

0放=c水加水(/-0)=4.2x1j/(kg.oC)x机水x(60℃-40℃)

0~12min乙液体放出的热量

。成=Cz加z(60℃-20℃)

由题知,水和乙液体的质量相同,即加次=Wz

4.2xl03j/(kg•℃)x机/(60℃-40℃)=czmz(60℃-20℃),

解得cZ=2.1X1()3J/(kg•°C),故④正确。

故D符合题意,ABC不符合题意。

故选D。

题型七:比较不同物质的吸热能力

19.(23-24九年级上•广西柳州•期中)利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”。操作

如下:

(1)在两烧杯分别装入初温相同、质量______(选填“相等”或“不相等”)的沙子和水;若某小组实验时用煤油来代替

沙子,加热前,在一个烧杯中倒入240mL的煤油,需要在另一个相同烧杯中倒入mL的水;(煤油密度

0.8xl03kg/m3)

(2)实验用(选填“加热时间”或“升高的温度”)来反映水和沙子吸收热量的多少;用相同的酒精灯加热,同时

开始、同时停止加热,水和沙子吸收的热量______。(选填“相等”或“不相等”);

(3)分析图乙可知,对于质量相等的沙子和水,若使两者升高相同的温度,则吸收的热量较多,由此可见,一

的比热容较大;

【答案】⑴相等192(2)加热时间相等(3)水水

【详解】(1)[1]研究沙子和水的温度变化与吸热的关系,根据控制变量法,要控制质量相同,故在两烧杯中分别装

入初温度相同且质量相等的沙子和水。

[2]240mL=240cm3o实验时要控制水和煤油的质量相等,结合密度公式可求得需要水的体积为

33

=^=0.8g/cmx240cm=192cm3二加疝

水2kl-0g/cm3

(2)根据转换法,实验中,是通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收的热量,用相同的酒精灯加热,且

加热时间相同,则水和沙子吸收的热量相等。

(3)由图乙可知,对于质量相等的沙子和水,若使两者升高相同的温度(升高20。0,水用时较长,即水吸

收的热量较多,根据比较吸热能力的方法,由此可见,水的比热容较大。

20.(23-24九年级下•湖北黄石•期中)某实验小组用如图甲所示的装置比较水和食用油的吸热本领。(食用油的密度

为0.8xl03kg/m3)

(1)加热前,在一个烧杯中倒入240mL的水,为了使水和食用油的质量相同,需要在另一个相同烧杯中倒入—

mL的食用油;

(2)用两个相同规格的电加热器来加热水和食用油,每隔Imin记录一次温度,并绘制图象如图乙所示,可以判断

a物质是。停止加热,在相同质量的水和食用油温度降低的过程中,水放出的热量与降低的温度之比

(填“大于”或“等于”或“小于”)食用油放出的热量与降低的温度之比。根据图象可知,该食用油的比热容

为;

(3)另一组同学用相同器材做实验时,得到如图丙的图象。若a物质在段吸收的热量为00,b物质在段吸

收的热量为以,则&Qb(填“>”或“〈”或“=”)。

【答案】300食用油大于2.1><103j/(kg.oC)=

【详解】(1)[1]加热前,在一个烧杯中倒入240mL的水,为了使水和食用油的质量相同,根据机可知,在质

量不变时,体积与密度成反比,水的密度是食用油的密度的

毁叫“25倍

O.8xlO3kg/m3

故在另一个相同烧杯中倒入的食用油的体积为

厂=1.25x240mL=300mL

(2)[2]由图乙可知,加热相同时间,吸收相同热量,a升温快,则a的比热容小,所以可判断a物质是食用油。

[3]停止加热,在相同质量的水和食用油温度降低的过程中,根据cm="可知,因水的比热容大,故水放出的热量

At

与降低的温度之比大于食用油放出的热量与降低的温度之比。

[4]根据图乙可知,升高2(FC,a、b的加热时间分别为3min和6min,由转换法,对应的吸热之比为

1:2=0.5

根据0=cmAf可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,则食用油的比热容为

3

c=0.5x4.2xl03j/(kg.℃)=2.1xlOJ/(kg・°C)

(3)[5]由图丙可知,加热时间相同,根据转换法,则a物质在。8段吸收的热量等于b物质在段吸收的热量,

即Qa=Qh«

21.(23-24九年级上•黑龙江齐齐哈尔•阶段练习)小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和

煤油的吸热能力;

(1),本实验还需要的测量工具有、;

(2)在两个相同的烧杯中应加入初温相同、相同的水和食用油;

(3)实验中发现煤油的温度比水的温度升高得快,如果要使水和煤油最后的温度相同,就要给加热更长的时

间,这表明食用油的吸热本领比水("强”或“弱”);

(4)如果水和煤油都被加热lOmin,水吸收的热量_____(选填“大于”、“小于”或“等于")煤油吸收的热量;

(5)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像(如图乙),由图像可知,水的沸点是一

℃,煤油的比热容是J/(kg«℃)»[c^=4.2xlO3J/(kg»℃),q^=3.0xl07J/kg]

【答案】天平秒表质量水弱等于982.1x103

【详解】(1)口][2]实验中需要记录时间,所以需要用到秒表;实验中需要控制水和煤油的质量相同,所以需要用到

天平。

(2)[3]根据比较吸热能力的两种方法,第1种方法控制不同物质的质量相同,升高相同的温度,比较加热的时间;

第2种方法控制不同物质的质量相同,吸收相同的热量,比较升高的温度;无论哪种方法都要控制不同物质的质量

相同,故在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油。

(3)[4][5]实验中发现煤油的温度比水的温度升高得快,据此推理,如果要使水和食用油最后的温度相同,就要给

水加热更长的时间,根据比较吸热能力的第1种方法,水的吸热能力强,这表明煤油的吸热本领比水弱。

(4)[6]该实验用加热时间表示吸热的多少。加热lOmin,由转换法知,水吸收的热量等于煤油吸收的热量。

(5)[7][8]根据小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像(如图乙),由图像可知,水温升到98久不在变

化,故水的沸点是98强。由图乙知,水升高的温度

98℃-68℃=30℃

水加热20分钟,煤油加热10分钟,水用的时间是煤油的2倍,即吸收的热量是煤油的2倍,根据Q=cmAt,在质

量、升温相同的情况下,。与比热容成正比,故煤油的比热容是

c油=g=gx4.2xl()3j/(kg.℃)=2.1xlO3J/(kg.℃)

题型八:比热容的计算问题

22.(23-24八年级下•上海黄浦•期末)夏日一天,某校考场内用冰块降温。已知冰块的质量为50kg,初始温度为

-20℃,当冰块温度升高到HC过程中。[c冰=2.1xl03j/(kg「C),"K).9xl03kg/m可求:

(1)冰块升高的温度△/;

(2)它所吸收的热量。发;

(3)一段时间后,有1.8kg的冰化成水,求水的体积厂水。

【答案】(1)20℃;(2)2.1xlO6J;(3)1.8xl0-3m3

【详解】解:(1)冰块升高的温度

-。=0℃-(-20℃)=20℃

(2)冰块所吸收的热量

Q®=c冰mN

=2.1xlO3J/(kg-℃)x50kgx20℃=2.1xl06J

(3)物体的质量与状态无关,故水的质量为

m次=仅1.8kg

水的体积

1.8kg

水夕水1.0x1()3kg/n?

答:(1)冰块升高的温度△,为20。(2;

(2)它所吸收的热量。改为2.1x106J;

(3)一段时间后,有1.8kg的冰化成水,水的体积瞑为1.8x10-3^3。

23.(23-24九年级下•广东广州•阶段练习)如图所示,是小羽同学做冰熔化实验时绘制的温度-时间图像,冰的质量

是0.1kg,若相同时间内物质吸收的热量相同,谓你根据图像,计算:[c次=4.2xl03j/(kg.©,4#3xl07j/k©

(1)CD阶段物质吸收的热量是多少?

(2)8c阶段物质吸收的热量是多少?

(3)请你根据图像分析说明冰的比热容与水的比热容的关系。

【答案】(1)3.36x104;(2)3.36x104;(3)冰的比热容小于水比热容

【详解】解:(1)由于冰化水、质量不变,水的质量为

m=100g=0.1kgCD阶段物质吸收的热量是

34

。吸s=c&Jcw(Z-Zo)=4.2xlOJ/(kg.℃)xO.lkgx(8O℃-O℃)=3.36xlOJ

(2)相同时间内物质吸收的热量相同,由图像可知

乩=牡=l°min

Q«HBC=QngicD=3.36X104J

(3)由图像可知

△tAB~A'CD=80℃,血9~=0・1kg

而加热时间

Q«glAB<Q«HCD

由0吸=cm4可知

。冰<。水

即冰的比热容小于水比热容。

答:(1)CD阶段物质吸收的热量是3.36x10";

(2)8c阶段物质吸收的热量是3.36x10」;

(3)冰的比热容小于水比热容。

24.(23-24九年级上•山东荷泽・期末)如图甲所示,把质量为250g的凉牛奶置于盛有热水的敞口玻璃杯中加热,经

过一段时间,牛奶和热水的温度随时间的变化图象如图乙所示。已知c次=4.2xl03j/(kg.oc),c^2.5xl03J/(kg'℃)o

求:

(1)牛奶不再升温时吸收的热量;

(2)若损失的热量占60%,则水放出的热量;

(3)水的质量是多少千克(结果保留两位小数)。

甲乙

【答案】(1)1.25xlO4J;(2)3.125xlO4J;(3)0.19kg

【详解】解:(1)凉牛奶置于盛有热水的敞口玻璃杯中加热,牛奶的温度是升高的,热水的温度是降低的,则图乙

中b曲线是牛奶,a曲线是热水,牛奶不再升温时,温度变化量为2(TC,c行2.5xl03j/(kg.oc),牛奶的质量为

0.25kg,根据比热容公式可知,牛奶不再升温时吸收的热量为

。奶=。奶a奶加奶=2.5xlO3J/(kg-℃)x0.25kgx20℃=1.25x104J

牛奶不再升温时吸收的热量为1.25xl04Jo

(2)由(1)解析可知,牛奶不再升温时吸收的热量为1.25X104J,若损失的热量占60%,则牛奶吸收的热量占

40%,则水放出的热量为

°水=黑=笥渭=3」25*,

水放出的热量为3.125xl04j。

(3)从图乙可以看到,水的温度变化量为40。。c次=4.2x103j/(kg.oc),由(2)解析可知,水放出的热量为

3.125义10勺,根据比热容公式可知,水的质量为

3.125x10"

«0.19kg

4.2xl03J/(kg.℃)x40℃

水的质量约是0.19kgo

答:(1)牛奶不再升温时吸收的热量为1.25x105

(2)若损失的热量占60%,则水放出的热量为3.125x104

(3)水的质量约是0.19kg。

【高分演练】

一、单选题

25.(2024・湖北武汉•中考真题)下列事例中,与“水的比热容较大”这个特性无关的是()

A.汽车发动机用水作冷却剂

B.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷

C.海边昼夜温度变化比沙漠中小,适于居住

D.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度

【答案】B

【详解】A.汽车发动机用水作冷却剂,是因为水的比热容大,故A不符合题意;

B.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷,是因为水蒸发吸热,故B符合题意;

C.海边昼夜温度变化比沙漠中小,是因为水的比热容比沙石的大,故C不符合题意;

D.物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,是因为水的比热容大,故D不符合题意。

故选B。

26.(2024・湖北•中考真题)如图甲,利用相同规格的加热器加热等质量的°、6两种液体,得到温度随时间变化的

图像如图乙,分析可知()

A.相同时间内。中加热器产生的热量比6中的多

B.。和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大

C.升高相同温度。所用时间比6少,。的吸热能力比6弱

D.相同时间内。升高的温度比方多,。的吸热能力比b强

【答案】C

【详解】A.实验中使用相同规格的加热器,则相同时间内a中加热器产生的热量与b中的加热器产生的热量相同,

故A不符合题意;

B.吸热能力是物质的属性,保持不变,所以a和6的吸热能力不会随着温度的升高而发生变化,故B不符合题意;

C.由于相同时间内。中加热器产生的热量与b中的加热器产生的热量相同,则相同时间内两种液体吸收的热量相

同;升高相同的温度,。所用时间比6少,则。吸收的热量少,。、6两种液体的质量相等,由c=W-可知,。的

mAt

吸热能力比6弱,故C符合题意;

D.由于相同时间内a中加热器产生的热量与b中的加热器产生的热量相同,则相同时间内两种液体吸收的热量相

同,相同时间内。升高的温度比6多,a、b两种液体的质量相等,由c=W-可知,。的吸热能力比6弱,故D不

符合题意。

故选C。

27.(24-25九年级上•全国•假期作业)将质量和初温相同的铜块和铝块(已知c铜<c铝)同时放在沸水中加热相当长

的时间,再迅速让它们相互接触,则()

A.热量将从铝块传递到铜块

B.铝块具有的热量大于铜块

C.两金属块吸收的热量相同

D.它们之间不发生能量转移

【答案】D

【详解】铜块和铝块放入沸水中相当长时间,所以可知最后铜块和铝块都和沸水的温度一样。

AD.发生热传递的条件是:物体间存在温度差,当铜块和铝块接触时,温度相同不会发生热传递,故A错误,D

正确;

B.热量是过程量,所以热量不能用“具有”“含有”等词语形容,只能使用“传递”等词语,故B错误;

C.由热量的计算公式%可知,质量、初温、末温都相同,铝的比热容大于铜的比热容,故知铝吸收的

热量大于铜吸收的热量,故C错误。

故选D。

28.(2024・湖北武汉•模拟预测)在“探究水沸腾前后温度变化的特点”的实验中,°、6两组同学分别用如图甲所示的

相同实验装置进行了两次实验,并根据实验数据绘制了如图乙所示的图象。下列说法正确的是()

A.实验装置中,烧杯口盖有带孔的硬纸板,主要作用是延长加热时间

B.实验中可以看到,沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象

C.°、6两次实验都是通过做功的方式改变水的内能的

D.a、b两组实验中所用水的质量之比为3:5

【答案】B

【详解】A.实验中使用中间有孔的硬纸板可以减少热量的散失,缩短实验时间,故A错误;

B.

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