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文档简介
13.3\o"13.3比热容"比热容(专题训练)【五大题型】TOC\o"1-3"\h\u【题型1\o"比热容解释简单的自然现象"比热容解释简单的自然现象】 1【题型2\o"有关比热容的图象问题"有关比热容的图象问题】 5【题型3\o"实验比较不同物质吸热的情况"比较不同物质吸热的情况实验探究】 14【题型4\o"热量的计算"热量的计算】 22【题型5\o"热平衡方程的应用"热平衡方程的应用】 28【题型1\o"比热容解释简单的自然现象"比热容解释简单的自然现象】 1.(2023•历城区三模)暑假期间,小军一家从济南到青岛旅游,小军发现白天风从海上吹向陆地,晚上反之,如图所示,形成这一现象的主要原因是海水和陆地具有不同的()A.比热容 B.内能 C.密度 D.温度【答案】A【分析】水的比热容较大,吸收或放出相同的热量时,水的温度变化小;热空气会上升。【解答】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A。2.(2023•同安区校级一模)如图,利用了“水的比热容大”这一特性的是()A.利用水冷却 B.利用水做功 C.利用水造雪 D.利用水扑火【答案】A【分析】水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少。【解答】解:A、热机的冷却系统利用水做为冷却液,是利用了水的比热容大的特点,即相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度时,水吸收的热量多,故A正确;B、利用水做功,内能转化为机械能,没有利用水的比热容大,故B错误;C、利用水造雪属于凝固现象,故C错误;D、利用水扑火减少氧气含量,故D错误。故选:A。3.(2023•张店区二模)如图是2023年5月1日﹣3日淄博和青岛两地的气象信息。由图可知:内陆城市淄博的昼夜温差较大,沿海城市青岛的昼夜温差较小。这主要是因为()A.海水的温度比砂石的温度低 B.海水的比热容比砂石的比热容大 C.海水的内能比砂石的内能少 D.海水吸收热量比砂石吸收热量少【答案】B【分析】沿海地区水多,因为水的比热容较大,相同质量的水和泥土沙石比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少,据此分析。【解答】解:沿海地区水多,内陆地区水少、沙石多,因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小,所以海滨城市青岛的昼夜温差较小,而淄博的昼夜温差较大,故B正确。故选:B。4.(2023•东城区校级模拟)(多选)下列说法中正确的是()A.风吹动柳絮漫天飞舞,这是扩散现象,说明分子是运动的 B.分子间的引力和斥力总是同时存在的 C.物体吸收热量,温度一定升高 D.沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小,原因之一是水的比热容比砂石的比热容大【答案】BD【分析】(1)人们通常以10﹣10m为单位来量度分子,肉眼无法直接观察分子;(2)分子间存在相互作用的引力和斥力;(3)物体的内能发生变化,可能表现在物体的温度变化,也可能是状态的变化;(4)水的比热容比砂石的较大,因此在同样受冷和受热时,水的温度变化较小,砂石的温度变化较大。【解答】解:A、风吹动柳絮漫天飞舞,是固体颗粒的运动,不是分子的无规则运动,故A错误;B、分子间的引力和斥力是同时存在的,故B正确;C、物体吸收热量,温度不一定升高,如晶体熔化时,吸热但温度不变,故C错误;D、沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小,原因沿海地区多水,内陆地区多砂石,水的比热容比砂石的比热容大,同样受冷和受热时温度变化小,故D正确。故选:BD。5.(2023•长岭县一模)炎热的夏季,运输口罩的车辆的发动机常用水做冷却液,这是利用了水的比热容大的特点。【答案】比热容【分析】水的比热容比较大:相同质量的水和其他物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。【解答】解:汽车发动机是用水做冷却液,是因为水的比热容较大,相同质量的水和其他液体比较,升高相同的温度,水吸收的热量多;故答案为:比热容。6.(2023•涡阳县一模)在遥远的月球背面,嫦娥四号着陆器和“玉兔二号”月球车分别于2020年11月10日3时12分和11月9日10时17分结束月夜休眠,受光照自主唤醒,迎来第24月昼。监测发现月球表面昼夜温差达300多摄氏度,说明月面土壤的比热容较小(选填“较大”或“较小”)。【答案】较小【分析】一定质量的物体,吸收或放出相同的热量,比热容越小,其温度变化越大,据此可结合题意进行判断。【解答】解:根据Q=cmΔt可知,当物质的质量一定,吸收或放出热量一定时,物质的比热容越小,所引起的温度变化越大,月球表面昼夜温差达300多摄氏度,故可判断月面土壤的比热容较小。故答案为:较小。7.(2023•望花区模拟)烤串是人们特别喜爱的一道美食,在烤制过程中人们逐渐闻到香味是扩散现象,随着温度的升高,烤串分子无规则运动的速度逐渐变大。烤制时铁签温度上升的非常快,是因为铁的比热容小(选填“大”或“小”)。【答案】扩散;大;小。【分析】组成物质的分子永不停息地做无规则;分子无规则运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈。质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容小的物质升高的温度高。【解答】解:烤串是人们特别喜爱的一道美食,在烤制过程中人们逐渐闻到香味是扩散现象;温度越高,分子无规则运动越剧烈,随着温度的升高,烤串分子无规则运动的速度逐渐变大;烤制时铁签温度上升的非常快,是因为铁的比热容小。故答案为:扩散;大;小。8.(2023•凉州区二模)“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜。”这句谚语反映了我国新疆的某些地区夏季昼夜气温变化大,而沿海地区比内陆地区昼夜气温变化小,请你用所学的物理知识解释这奇妙的现象。【答案】新疆是内陆地区,内陆地区多砂石、泥土,它们的比热容较小,在同样吸放热条件下,砂石、泥土温度变化大,所以内陆沙漠地区昼夜温度变化较大;沿海地区多水,水的比热容大,在同样吸放热条件下,水的温度变化小,所以沿海地区不像内陆地区昼夜气温变化那么大。【分析】比热容是指单位质量的物质温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。比热容小的物体与比热容大物体吸收同样的热量,比热容小的物体温度升高的快。【解答】答:新疆是内陆地区,内陆地区多砂石、泥土,它们的比热容较小,在同样吸放热条件下,砂石、泥土温度变化大,所以内陆沙漠地区昼夜温度变化较大;沿海地区多水,水的比热容大,在同样吸放热条件下,水的温度变化小,所以沿海地区不像内陆地区昼夜气温变化那么大。【题型2\o"有关比热容的图象问题"有关比热容的图象问题】 9.(2023•虎林市校级二模)两个相同的容器内分别盛有质量和初温相同的甲、乙两种液体,用相同规格的电加热器同时加热,液体温度与加热时间的关系如图所示。下列说法正确的是()A.甲液体的比热容小于乙液体的比热容 B.如果升高相同的温度,两液体吸收的热量相同 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.加热相同的时间,甲液体升高的温度比乙液体升高的温度多,说明甲液体吸热能力强【答案】A【分析】质量和初温相同的甲、乙两种液体,用相同规格的电加热器同时加热时,相同时间吸收的热量相等,温度升高快的,比热容小。【解答】解:A、从图像可知,给质量和初温相同的甲、乙两种液体加热时,用相同规格的电加热器加热相等时间时,甲上升的温度高,根据比热容公式可知,甲的比热容小,故A正确。B、如果升高相同的温度,因为乙的比热容大,故乙吸收的热量更多,故B错误;C、加热相同的时间,甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量,故C错误;D、加热相同的时间,甲液体升高的温度比乙液体升高的温度多,说明甲液体吸热能力弱,故D错误。故选:A。10.(2023•白云区一模)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象。下列说法正确的是()A.A液体的比热容与B液体的比热容之比为1:3 B.A、B图象的交点处表示两种液体升高了相同温度 C.加热6min时A的温度比B高,说明A吸收的热量更多 D.如果两者温度都升高1℃,它们将吸收相同的热量【答案】A【分析】(1)根据Q吸=cmΔt比较比热容的大小关系;(2)根据图象分析升高温度的关系;(3)根据加热时间判定吸热的多少;(4)根据Q吸=cmΔt来分析解答。【解答】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吸=cmΔt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、由图可知,A、B图象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B错误;C、用相同电加热器加热6min,加热器放出的热量相同,则AB吸收的热量也是相同的,故C错误;D、A、B两种液体质量相等,由Q放=cmΔt可知,当两者温度都升高1℃时,B的比热容大,故B吸收的热量多,故D错误。故选:A。11.(2023•金坛区二模)用相同的酒精灯分别对a、b两种液体加热(如图甲),根据测得的数据分别描绘出这两种液体的温度随加热时间变化的图像(如图乙)。在相同的时间内两种液体吸收的热量相等,不计液体热量散失,分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两种液体的质量和比热容,则结合图中信息做出的下列推断正确的是()A.若ma=mb,则ca>cb B.若ma=mb,则ca<cb C.若ca=cb,则ma=mb D.若ca=cb,则ma>mb【答案】B【分析】物质吸收热量的多少与比热容、质量和升高的温度成正比,由题意知,相同时间两种液体吸收的热量相同,由图像可以得到升高的温度与热量的关系,利用Q=cmΔt变形公式对比热容和质量大小作出判断。【解答】解:由题可知,在相同的时间内两液体吸收的热量相等;由乙图可知,在相同的时间内a升高温度的较大;A、若ma=mb,吸收相同的热量,a的温度升高幅度大,由c=可知,a的比热容较小,b的比热容较大,即ca<cb,故A错误,B正确;C、若ca=cb,吸收相同的热量,a的温度升高幅度大,由m=可知,a的质量较小,b的质量较大,即ma<mb,故C错误,D错误。故选:B。12.(2022秋•汉寿县期末)用相同的热源分别给质量相等的甲、乙两种不同液体同时持续加热,其温度随时间变化的图象如图所示。则下列说法正确的是()A.两种液体的比热容都随温度的升高而增大 B.乙比甲更适合作为汽车发动机的冷却剂 C.升高相同温度时,甲液体和乙液体吸收的热量相同 D.加热过程中,乙液体比甲液体的温度变化快【答案】B【分析】(1)同种物体比热容相同,比热容的大小与温度无关。(2)质量和初温相同的不同物质,吸收相同热量时,温度变化快的比热容小。(3)质量和初温相同的不同物质,升高相同温度时,比热容大的吸收的热量多。(4)根据图示判断甲、乙的温度变化快慢。【解答】解:A、两种液体的比热容都不随温度的升高而增大,故A错误。B、从图中可知,吸收相同的热量时,乙温度变化较小,故乙的比热容大,降低相同温度时,放出的热量多,故乙比甲更适合作为汽车发动机的冷却剂,故B正确。C、从图中可知,吸收相同的热量时,乙温度变化较小,故乙的比热容大,升高相同温度时,乙液体吸收的热量更多,故C错误。D、从图中可知,加热相同的时间,甲升温60℃,乙升温40℃,故甲的温度变化快,故D错误。故选:B。13.(2022秋•运河区校级期末)甲、乙、丙三个物体的质量关系为m甲=m乙>m丙,当其吸收热量情况如图所示时,升高的温度关系为Δt甲<Δt乙=Δt丙,则关于这三个物体,下列说法正确的是()A.乙的比热容最小 B.甲、乙的比热容相等 C.甲、乙的末温一定相等 D.若三个物体的温度都降低1℃,丙放出的热量最少【答案】A【分析】由图可知,甲和乙吸收的热量相同,丙吸收的热量大于甲和乙吸收的热量。根据公式Q吸=cmΔt可知,质量和吸收的热量相等时,温度变化越明显,则比热容越小。由于不知道甲和乙的初温,因此无法比较甲和乙的末温;由图可知,乙、丙升高相同的温度,丙吸收的热量多,所以乙、丙温度都降低1℃,丙放出的热量比乙多。【解答】解:AB、由图可知Q吸丙>Q吸乙=Q吸甲,甲、乙的质量和吸收的热量都相同,Δt甲<Δt乙,根据c=可知,c甲>c乙;又Δt乙=Δt丙,由图可知Q吸丙>Q吸乙,根据Q=cmΔt可知,c丙m丙>c乙m乙,又因为m丙<m乙,故c丙>c乙,故A正确,B错误;C、不知道甲和乙的初温,因此无法比较甲和乙的末温,故C错误;D、因为m甲=m乙,c甲>c乙,根据Q=cmΔt知,温度都降低1℃,甲、乙放出的热量关系为Q甲放>Q乙放;由图可知,乙、丙升高相同的温度,丙吸收的热量多,所以乙、丙温度都降低1℃,丙放出的热量比乙多,故D错误。故选:A。14.(2022秋•高新区期末)如图所示,用相同的加热器给甲、乙两杯液体加热(不计热量损失,加热装置与环境等因素完全一样),得到液体温度与加热时间的关系图,如图丙所示,下列说法正确的是()A.若甲、乙是质量相同的两种液体,则甲、乙两杯中液体的比热容之比为2:3 B.若甲、乙是质量相同的两种液体,则将甲、乙两杯液体从20℃加热至60℃(均未沸腾)所需时间之比为1:2 C.若甲、乙是质量不同的同种液体,则甲、乙两杯中液体的质量之比为3:2 D.若甲、乙是质量不同的同种液体,则甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为2:3【答案】A【分析】用规格相同的加热器加热,意味着在相同时间内加热器放出的热量相同,不计热量损失,加热装置与环境等因素完全一样,则加热相同的时间,甲、乙两种液体吸收的热量相同。升高相同的温度,比较加热时间可得吸收热量之比。(1)若甲乙是质量相同的两种液体,升高相同的温度,由c=可求出比热容之比;(2)质量相同,升高相同的温度,吸收热量与比热容成正比,加热时间与吸收热量成正比;(3)若甲乙是质量不同的同种液体,由Q吸=cmΔt可知甲、乙两杯中液体的质量之比;(4)用规格相同的加热器加热,意味着在相同时间内加热器放出的热量相同。【解答】解:由图丙可知,将甲、乙两种液体从20℃加热至40℃时,甲用时2min,乙用时3min,由于加热器相同,则甲乙所吸收的热量之比为:==。A、若甲乙是质量相同的两种液体,根据c=可得甲、乙两杯中液体的比热容之比为:===,故A正确;B、若甲乙是质量相同的两种液体,则将甲、乙两种液体从20℃加热至60℃(均未沸腾),即温度变化相同,所需要吸收的热量之比为:===,而两个加热器是相同的,吸收热量多少与时间成正比,所以所需时间之比为:==,故B错误;C、若甲乙是质量不同的同种液体,则甲、乙两杯中液体的质量之比为:===,故C错误;D、用规格相同的加热器加热,意味着在相同时间内加热器放出的热量相同,甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比应为1:1,故D错误。故选:A。15.(2023•岱岳区一模)小华同学利用恒定热源,在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图像如图所示。该物质在第2min时的内能小于第4min时的内能(选填“大于”、“等于”或“小于”);若该物质在CD段时的比热容是4.2×103J/(kg•℃),则它在AB段时的比热容为2.1×103J/(kg•℃)。【答案】(1)小于;(2)2.1×103J/(kg•℃)。【分析】(1)物质熔化时,不断吸热,温度不变。(2)质量相同不同物质,加热相同时间,比热容大的物质温度变化小。【解答】解:(1)晶体熔化过程要吸收热量,内能增加,但温度不变,所以第2min与第4min时虽然温度相同,但该物质在第2min时的内能小于第4min时的内能。(2)由图象可知,该物质在AB段温度升高10℃,加热2min,在CD段温度升高5℃,加热2min,它们利用相同热源加时间相同,所以吸收的热量之比为1:1,升高的温度不相同,升高温度之比为:10℃:5℃=2:1;AB段和CD段物质的质量m相同,由Q=cmΔt,可得c=,所以该物质在AB段的比热容为CD段比热容的,该物质在CD段时的比热容是4.2×103J/(kg•℃),则它在AB段时的比热容为2.1×103J/(kg•℃)。故答案为:(1)小于;(2)2.1×103J/(kg•℃)。16.(2023•无为市一模)两个相同的容器中分别装入质量相等的甲、乙两种液体,使用相同的热源为其加热,液体温度与加热时间的关系如图所示,两者比较,更适合作汽车冷却剂的是乙液体。【答案】乙【分析】用同一热源加热,加热的时间长的吸收的热量多;由图象可知,升高相同的温度,甲、乙液体加热时间的关系,进而可知两液体吸收热量的关系,吸收的热量多的液体更适合作汽车的冷却剂。【解答】解:由图象可知,在质量和温度升高度数相同时,乙加热的时间长,由于采用同一热源加热,加热的时间长的吸收的热量多,因此乙液体吸收的热量多,故乙液体更适合作汽车的冷却剂。故答案为:乙。17.(2023•花山区校级开学)小景在探究“物质的吸、放热能力与哪些因素有关”时,用质量均为0.25kg的水和煤油进行对比实验,根据实验数据绘出的图象如图所示,可以假定两种液体单位时间内放出的热量相等。则煤油的比热容约为2.1×103J/(kg•℃)。【答案】2.1×103。【分析】(1)比热容是描述物质吸热能力的物理量。(2)根据Q放=cmΔt来计算煤油的比热容。【解答】解:两种液体单位时间内放出的热量相等,根据题图可知:在15min时,甲是水,温度从60℃降低到40℃,乙是煤油,温度从60℃降低到20℃,水放出的热量为:Q水放=c水m(60℃﹣40℃);煤油放出的热量为:Q煤油放=c煤油m(60℃﹣20℃);依题意:水和煤油放出的热量相等,所以有:Q水吸=Q煤油吸;所以煤油的比热容为:=2.1×103J/(kg•℃)。故答案为:2.1×103。18.(2022秋•承德县期末)用两个相同的“热得快”,分别给初温相同,质量均为1kg的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化的关系如图所示。结合图象判断,前10min内,甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量,甲液体的比热容小于乙液体的比热容(前两空均选填“大于”、“小于”或“等于”)。忽略加热过程中热量的损失,如果乙液体是水,则甲液体的比热容为2.1×103J/(kg•℃)。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]【答案】等于;小于;2.1×103。【分析】(1)由题知,用两个相同的“热得快”加热,在相同的时间内两种液体吸收的热量相同;质量和吸收热量相等时,温度变化大的液体比热容小,温度变化小的比热容大,据此分析判断;(2)知道两种液体的质量关系、温度变化关系和吸收热量关系,利用吸热公式Q吸=cmΔt求出两者的比热容的关系,已知乙液体是水,可求出甲的比热容。【解答】解:(1)由图象可以看出:在相等时间内,液体甲温度变化量大,两个加热器相同、加热时间相等时,两种液体吸收的热量相等,由公式Q吸=cmΔt可知,在质量相等、吸热相等的情况下,温度变化大的液体比热容小,所以甲的比热容小于乙的比热容;(2)如果乙液体是水,由图可知,两液体都从0℃加热到60℃时,甲需要10min,而乙需要20min,即乙需要的时间是甲的两倍,那么吸收的热量2Q甲=Q乙,根据Q吸=cmΔt且两液体的质量相等得:Δt===,则c甲=c乙=×4.2×103J/(kg•℃)=2.1×103J/(kg•℃)。故答案为:等于;小于;2.1×103。19.(2022秋•南昌期末)如图甲,把一个高温小球放入一小盒低温的沙子中,两者的温度变化如图乙所示,在前5min内,内能不断减小的是小球(选填“小球”或“沙子”),通过乙图可得两者比热容的大小关系是无法比较(选填“小球的比热容大”、“沙子的热容大”或“无法比较”)。【答案】小球;无法比较。【分析】把一个高温小球放入一小盒低温的沙子中,沙子吸收热量。小球放出热量。比热容是物质的一种特性,各种物质都有自己的比热。【解答】解:把一个高温小球放入一小盒低温的沙子中,沙子吸收热量。小球放出热量,故内能减小的是小球。根据c=可知,由于两物质的质量大小关系未知,故无法比较两物质的比热容。故答案为:小球;无法比较。【题型3\o"实验比较不同物质吸热的情况"比较不同物质吸热的情况实验探究】 20.(2023•济阳区一模)物理是一门以实验为基础的学科,下列对教材中的实验分析正确的是()A.甲图实验中,热源相同时,加热时间越长表明物质吸热越多 B.乙图实验中U形管压强计属于连通器 C.丙图自制简易喷雾器的原理是流体的流速越大,压强越大 D.丁图实验中温度计玻璃泡若接触容器底,则测量值会偏低【答案】A【分析】A、热源相同,加热时间越长表明物质吸热越多,采用了转换法;B、上端开口、下端连通的容器叫连通器;C、流速越大的位置,压强越小;D、用温度计测量液体温度时,温度计与待测液体充分接触。【解答】解:A、甲图实验中,热源相同时,由转换法,加热时间越长表明物质吸热越多,故A正确;B、乙图实验中U形管压强计因一端封闭,故不属于连通器,故B错误;C、丙图自制简易喷雾器的原理是流体的流速越大,压强越小,故C错误;D、温度计与待测液体充分接触,丁图实验中温度计玻璃泡若接触容器底,则测量值会偏高,故D错误。故选:A。21.(2023春•渑池县月考)利用如图所示的装置探究不同物质的吸热情况,图中电加热器的规格相同。下列说法正确是()A.除图示器材外,只需要添加的测量器材是量筒 B.实验中应量取体积相同的水和食用油 C.实验中通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少 D.通过实验可以初步得出:不同物质升高的温度相同时,吸收的热量一定相同【答案】C【分析】(1)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;比较物质吸热能力的2种方法:使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;或使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;(2)根据Q=cmΔt分析回答。【解答】解:A、根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故需要添加的测量器材是天平,根据转换法,用加热时间比较吸热多少,故还需要秒表,故A错误;B、水和食用油密度不同,根据m=ρV,体积相同的水和食用油质量不同,实验中应量取质量相同的水和食用油,故B错误;C、根据转换法,实验中用相同的电加热器,通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少,故C正确;D、不同物质的比热容不同,根据Q=cmΔt可知,不同物质在升高的温度相同时,若比热容与质量之积为一定值,则吸收的热量一定相同,故D错误。故选:C。22.(2023•惠山区校级二模)小明同学为了比较不同物质的吸热情况,在两个相同的烧杯中分别装有质量相同的牛奶、豆浆,用相同的酒精灯和相同的温度计同时进行了如图所示的实验。名称质量/g温度升高10℃加热时间/s温度升高20℃加热时间/s温度升高30℃加热时间/s豆浆350220330550牛奶350260520650(1)本实验中,通过比较加热时间来反映物质吸收热量的多少。(2)分析表格数据可知,表明牛奶(选填“牛奶”或“豆浆”)的吸热能力强;为了比较不同物质的吸热能力,物理学中引入比热容来表示不同物质在这种性质上的差异。【答案】(1)加热时间;(2)牛奶;比热容。【分析】(1)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;(2)使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;物理中用比热容来表示不同物质吸热能力的不同。【解答】解:(1)由转换法,本实验中,通过比较加热时间来反映物质吸收热量的多少。(2)分析表格数据可知,升高相同的温度,牛奶加热时间长,吸热多,表明牛奶的吸热能力强。为了比较不同物质的吸热能力,物理学中引入比热容来表示不同物质在这种性质上的差异。故答案为:(1)加热时间;(2)牛奶;比热容。23.(2023•梁溪区一模)如图是探究“不同物质的吸热升温现象”的实验装置,在两个相同的杯子中分别装有质量相等的水和沙子,用两个完全相同的酒精灯给它们加热,目的是在相同的加热时间内,使水和沙子吸收相同的热量;使用玻璃棒是为了使沙子和水受热均匀;通过比较它们升温的情况,发现沙子升温较快,由实验可得出,水和沙子相比,吸热能力更强的是水。【答案】热量;受热均匀;水【分析】我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;用玻璃棒搅拌,是为了使沙子和水受热均匀;比较物质吸热能力的2种方法:①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强。【解答】解:在两个相同的杯子中分别装有质显相等的水和沙子,用两个完全相同的酒精灯给它们加热,加热时间相同,水和沙子吸收的热量相同;使用玻璃棒是为了使沙子和水受热均匀;通过比较它们升温的情况,发现沙子升温较快,则沙子的吸热能力弱,水的吸热能力强。故答案为:热量;受热均匀;水。24.(2023•金安区校级三模)如图所示,甲、乙、丙三图中装置完全相同,燃料质量都是10g,烧杯内液体质量和初温也相同。(1)比较不同液体的比热容,可以选择甲、丙两图;(2)为了研究不同物质的吸热能力,利用其中两幅图进行实验,根据记录数据作出了两种液体的温度随时间变化的图象,如图丁所示,如果已知b液体比热容是1.8×103J/(kg•℃),则a液体比热容是0.9×103J/(kg•℃);(3)水的比热容较大,人们往往利用这一特性为生活、生产服务或解释一些自然现象,下列事例中与它这一特性无关的是D。A.让流动的热水流过散热器取暖B.汽车发动机用水作为冷却剂C.沿海地区昼夜温差比内陆地区小D.夏天在房间内洒水降温【答案】(1)甲、丙;(2)0.9×103;(3)D。【分析】(1)比较比热容的方法有两个:1、取相同质量的两种物质,吸收相同的热量,比较温度的变化量;2、取相同质量的两种物质,升高相同的温度,比较吸收的热量;(2)根据Q吸=cmΔt可知在质量和升高温度相同时,吸收的热量和比热容成正比,据此求出a的比热容;(3)对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。【解答】解:(1)要比较不同液体的比热容,必须控制燃料的种类和质量相同,改变加热液体的种类,控制加热液体的质量相同,可让两种液体升高相同的温度,比较加热时间,从而判断两种比热容的大小关系,应选择甲、丙两图进行实验;(2)根据Q吸=cmΔt可知,在质量和升高温度一定时,液体吸收的热量和比热容成正比,由②知a、b温度由20℃升高到80℃即升高相同的温度时,b的加热时间为a加热时间的2倍,b吸收的热量为a吸收热量的2倍,所以b的比热容为a比热容的2倍,所以ca=cb=×1.8×103J/(kg•℃)=0.9×103J/(kg•℃);(3)A、让流动的热水流过散热器供暖,因为水的比热容较大,降低相同的温度,水放出的热量多,故A不符合题意;B、汽车发动机的冷却循环系统用水作为工作介质,因为水的比热容较大,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以用水作内燃机的冷却液,故B不符合题意;C、沿海地区昼夜温差较小是因为水的比热容大,在吸收或放出同样热量的情况下,水的温度变化较小,昼夜温差小,故C不符合题意;D、夏天在房间内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D符合题意。故选:D。故答案为:(1)甲、丙;(2)0.9×103;(3)D。25.(2023•青山湖区模拟)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)在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的沙子和水;(2)用相同的酒精灯火焰加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度,其中某时刻的温度如图乙所示,其示数为39℃。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象,如图丙所示;(3)实验中,是通过比较加热时间(选填“加热的时间”或“升高的温度”)来间接反映沙子和水吸收的热量;(4)分析图丙可知,若使两者升高相同的温度,则水吸收的热量较多,由此可见水的比热容较大;(5)如图丁所示的图像表示甲、乙两个固态物体吸热后温度升高的情况,图中横坐标是物体的温度变化,纵坐标是物体吸收的热量。①如果甲和乙的质量相同,甲的比热容大于乙的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”);②如果甲、乙是同种物质制成的,甲、乙存在的具体差异可能是质量。【答案】(1)质量;(2)39℃;(3)加热时间;(4)水;水;(5)大于;质量。【分析】(1)(3)(5)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法。比较物质吸热能力的2种方法:①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;(2)根据温度计分度值读数;(4)根据图丙分析得出结论,然后推理;根据比较吸热能力的方法回答。【解答】解:(1)根据比较不同物质的吸热能力,要控制不同物质的能力相同,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)其中某时刻的温度如图乙所示,分度值为1℃,其示数为39℃;(3)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;(4)由如下图象可知,对于质量相等的沙子和水,升温较快的是沙子;若使两者升高相同的温度,则水吸收的热量较多,根据比较吸热能力的方法可知,水的比热容较大;(5)①如果甲和乙的质量相同,升高相同的温度,甲吸收的热量多,甲的吸热能力强,则甲的比热容大于乙的比热容;②如果甲、乙是同种物质制成的,升高相同的温度,吸收的热量不同,根据Q=cmΔt可知,甲、乙可能存在的具体差异可能是质量。故答案为:(1)质量;(2)39℃;(3)加热时间;(4)水;水;(5)大于;质量。26.(2023•安宁市二模)小华同学将等质量的动物油和水放在同一个冷冻室足够长的时间后取出,放在图1所示的装置上加热(图中的两盏酒精灯是一样的);①小华同学将二者熔化过程的温度与时间变化记录并绘制了图2所示的图像,其中10min~30min乙物质处于固液共存态;②小华同学看到已经成为液态的油和水,决定继续探究哪个的吸热能力较强,于是对二者继续进行加热,并记录下了二者的温度随时间变化的表格,如下表所示:T(min)05101520253035404550油温(℃)30405060708090100110120130水温(℃)30384654627086949898上表中缺少的数据如图3所示,表格中应该填78,由表格中数据可以得出结论:等质量的水和动物油,吸收相同热量时,动物油上升的温度更多,则C的吸热能力比较强。【答案】①固液共存;②78;水。【分析】①根据10min~30min乙物质温度不变分析;②根据温度计分度值为1℃读数;我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强。【解答】解:①将等质量的动物油和水放在同一个冷冻室足够长的时间后,两种物质均凝固变成固体,用图戊的装置加热,甲物质在熔化的过程中温度持续上升,因此甲物质是非晶体;乙物质在BC段(10min~30min)继续吸热而温度保持不变,因此乙物质属于晶体,在BC(10min~30min)段,正处于熔化过程中,所以是固液共存的状态。②图示中温度计的分度值为1℃,示数为78℃;由表中的数据可以看出,等质量的水和动物油,吸收相同热量时,动物油上升的温度更多,说明水的吸热能力更强一些。故答案为:①固液共存;②78;水。27.(2023•东莞市校级一模)在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。加热时间/min0123456甲的温度/℃18222630343842乙的温度/℃18304254667890(1)要完成该探究实验,除了图中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和秒表。(2)实验中取质量和初温都相同的A、B两种液体,用相同规格的电加热器加热的目的是通过比较加热时间来表示液体吸收热量的多少。(3)小明将记录的数据填入表格,分析数据可知:从开始加热到42℃,甲、乙两种液体吸收热量的关系Q甲>Q乙。(选填“>”、“<”或“=”)(4)若小明想自制一个暖手袋,从甲和乙两种液体中选一种装入暖手袋中作为供热介质,选择甲为介质保暖时间会更长。(均选填“甲”或“乙”)(5)A、B两液体的温度随时间变化的图象如图丙所示,若加热过程中没有热量损失,已知液体A的比热容为4.2×103J/(kg•℃),则液体B的比热容为2.1×103J/(kg•℃)。【答案】(1)秒表;(2)质量;加热时间;(3)>;(4)甲;(5)2.1×103。【分析】(1)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;(2)比较物质吸热能力的2种方法:使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;或使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;结合转换法分析;(3)分析数据可得出开始加热到42℃甲、乙的加热时间,由转换法回答;(4)根据(3)可知甲的比热容大,结合Q=cmΔt分析;(5)根据图丙知加热5分钟(吸热相同)B和A升高的温度,根据Q=cmΔt可知在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度之积为一定值,据此得出液体B的比热容。【解答】解:(1)根据转换法,要完成该探究实验,除了图中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和秒表。(2)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同(不同物质密度不同,根据m=ρV,体积相同的不同物质质量不同),故实验中取质量和初温都相同的A、B两种液体,用相同规格的电加热器加热的目的是通过比较加热时间来表示液体吸收热量的多少。(3)小明将记录的数据填入表格,分析数据可知:从开始加热到42℃,甲、乙的加热时间分别为6分钟和2分钟,由转换法,甲、乙两种液体吸收热量的关系Q甲>Q乙。(4)根据(3)可知,甲的比热容大,根据Q=cmΔt可知,在质量和降低的温度相同时,甲放热多,故若小明想自制一个暖手袋,从甲和乙两种液体中选一种装入暖手袋中作为供热介质,选择甲为介质保暖时间会更长。(5)根据图丙知,加热5分钟(吸热相同),B升高的温度为40℃,A升高的温度为20℃,根据Q=cmΔt可知,在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度之积为一定值,升高的温度与比热容成反比,则液体B的比热容为:c=×4.2×103J/(kg•℃)=2.1×103J/(kg•℃)。故答案为:(1)秒表;(2)质量;加热时间;(3)>;(4)甲;(5)2.1×103。【题型4\o"热量的计算"热量的计算】 28.(2022秋•乐亭县期末)在标准大气压下,将质量为2kg、初温为25℃的水加热,当水吸收6.72×105J的热量后,水温会升高[c水=4.2×103J/(kg•℃)]()A.100℃ B.75℃ C.80℃ D.105℃【答案】B【分析】知道水吸收的热量、水的质量、水的比热容,根据吸热公式Q吸=cmΔt求水的温度升高值,再计算水的末温(注意水的沸点为100℃)。【解答】解:由Q吸=cmΔt得:Δt===80℃;理论上水的末温:t=Δt+t0=80℃+25℃=105℃,在一个标准大气压下,水的沸点为100℃,水的温度升高到100℃将不再上升,则水的实际水温会升高100℃﹣25℃=75℃。故选:B。29.(2023•墨玉县模拟)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=4.2×103J/(kg•℃)]()A.3.36×104J B.3.36×105J C.8.4×104J D.8.4×105J【答案】B【分析】标准大气压下水的沸点为100℃,即水的末温为100℃,知道水的质量,又知道水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量。【解答】解:烧开水吸收到的热量:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J;故选:B。30.(2022秋•淇滨区校级月考)干泥沙的比热容是水的,干泥沙与水的质量之比是2:1,吸收的热量之比5:4,则干泥沙和水升高的温度之比()A.1:8 B.8:1 C.8:25 D.25:8【答案】D【分析】由题意可知干泥沙和水的比热容关系、质量关系以及吸收热量的关系,利用Q吸=cmΔt求出干泥沙和水升高的温度之比。【解答】解:由题意可知,干泥沙和水的比热容之比c沙:c水=1:5,干泥沙与水的质量之比是m沙:m水=2:1,吸收的热量之比是Q沙:Q水=5:4,由Q吸=cmΔt可知,干泥沙和水升高的温度之比:=====25:8。故选:D。31.(2022秋•凤山县期中)对质量均为200g,初温相同的甲、乙两种物质,用相同的加热器加热,它们温度随时间变化的图像如图所示。若单位时间内,甲、乙吸收的热量相同。甲在0~8min的状态下,比热容为c甲=1.9×103J/(kg•℃)。下列说法正确的是()A.乙物质的沸点一定是60℃ B.0~6min,甲的比热容大于乙的比热容 C.0~6min,甲吸收的热量比乙更快 D.8~10min,乙吸收的热量为7.6×103J【答案】D【分析】(1)温度保持不变,可能处在熔化过程中,也可能处于沸腾过程中,据此进行分析;(2)根据公式Q=cmΔt,结合图像分析甲、乙二者比热容的大小;(3)用同样的加热器进行加热,在相同时间内物质吸收的热量是相同的,即吸热快慢相同;(4)在相同时间内物质吸收的热量是相同的,先利用Q=cmΔt求2~4min内甲吸收的热量,可得8~10min,乙吸收的热量。【解答】解:A、甲和乙的末温保持不变,可能处在熔化过程中,也可能处于沸腾过程中,此时的温度不一定是沸点,故A错误;B、由图可知,在0~6min内,加热时间相同,吸收的热量相同,甲的温度变化快,且两物质的质量相同,根据Q=cmΔt可知,甲的比热容小于乙的比热容,故B错误;C、实验中用同样的加热器进行加热,在相同时间内物质吸收的热量是相同的,则在0~6min内两物质吸热快慢相同,故C错误;D、2~4min,甲吸收的热量Q=c甲mΔt=1.9×103J/(kg•℃)×0.2kg×(40℃﹣20℃)=7.6×103J,甲、乙的质量相等,在相同时间内物质吸收的热量是相同的,8~10min,乙吸收的热量等于2~4min甲吸收的热量,所以8~10min乙吸收的热量是7.6×103J,故D正确。故选:D。32.(2023•淮南一模)某太阳能热水器盛有150kg的水,阳光照晒一天,水温从20℃升高到60℃,则水共吸收了2.52×107J的热量。【答案】2.52×107。【分析】知道水的质量、比热容、初温和末温,利用Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量。【解答】解:水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×150kg×(60℃﹣20℃)=2.52×107J。故答案为:2.52×107。33.(2023•安徽三模)生活中司空见惯的现象往往蕴含着很多的物理知识。例如,一个质量为5g的雨滴下落84m,其下落过程中与空气摩擦会导致雨滴温度升高,若雨滴下落过程中,重力做功的60%用来使雨滴的温度升高,则雨滴下落84m的过程中温度可以升高0.12℃。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]【答案】0.12【分析】知道雨滴的质量、下落高度,利用W=Gh=mgh求重力做的功;根据Q吸=W×60%求出雨滴吸收的热量,再根据Q吸=cmΔt求出雨滴温度的升高值。【解答】解:重力对雨滴做的功:W=Gh=mgh=5×10﹣3kg×10N/kg×84m=4.2J;由题知,雨滴吸收的热量:Q吸=W×60%=4.2J×60%=2.52J,由Q吸=cmΔt得,雨滴升高的温度:Δt===0.12℃。故答案为:0.12。34.(2023•庐阳区二模)表格中的数据为水和煤油的比热容和密度,若分别选用这两种液体作为汽车发动机的冷却液。若要使汽车中5L冷却液升高20℃,两者吸收的热量相差2.52×105J。物质物质比热容c/[J/(kg•℃)]密度ρ(kg/m3)水4.2×1031.0×103煤油2.1×1030.8×103【答案】2.52×105。【分析】利用密度公式分别求出5L水的质量和5L煤油的质量,利用Q吸=cmΔt分别求出水和煤油吸收的热量,据此求出水和煤油吸收的热量之差。【解答】解:水和煤油的体积:V水=V煤油=5L=5dm3=5×10﹣3m3,由ρ=可知,水的质量:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×5×10﹣3m3=5kg,煤油的质量:m煤油=ρ煤油V煤油=0.8×103kg/m3×5×10﹣3m3=4kg,水吸收的热量:Q吸水=c水m水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×20℃=4.2×105J,煤油吸收的热量:Q吸煤油=c煤油m煤油Δt=2.1×103J/(kg•℃)×4kg×20℃=1.68×105J,水和煤油吸收的热量之差:ΔQ吸=Q吸水﹣Q吸煤油=4.2×105J﹣1.68×105J=2.52×105J。故答案为:2.52×105。35.(2023•杨浦区三模)质量为2kg的水温度升高10℃,求水吸收的热量Q吸。【水的比热容为c水=4.2×103J/(kg•℃)】【答案】水吸收的热量为8.4×104J。【分析】知道水的质量、比热容和升高的温度,利用Q吸=cmΔt计算水吸收的热量。【解答】解:水吸收的热量:Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×10℃=8.4×104J。答:水吸收的热量为8.4×104J。36.(2022秋•岳阳县期末)“水地暖”取暖的原理是以温度不高于60℃的热水为热媒,在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动,加热整个地板,通过地面以热传递的方式向室内供热的一种供暖方式。如图所示,某房间一段时间内循环流动的水质量为1000千克,进水温度为55℃,出水温度为40℃。求这段时间里:(1)水降低的温度Δt;(2)水向外界放出的热量Q放。[c水=4.2×103焦/(千克•℃)]【答案】(1)水降低的温度为15℃;(2)这段时间里水向外界放出6.3×107J的热量。【分析】(1)利用Δt=t﹣t0求得水降低的温度;(2)知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温,由热量公式Q放=cmΔt求出水放出的热量。【解答】解:(1)水降低的温度Δt=t﹣t0=55℃﹣40℃=15℃;(2)水放出的热量:Q=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1000kg×15℃=6.3×107J。答:(1)水降低的温度为15℃;(2)这段时间里水向外界放出6.3×107J的热量。37.(2022秋•张家界期末)小红在实验室利用电加热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线(如图所示)。实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间内水和冰吸收的热量相同,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。求:(1)根据图线求CD段水吸收的热量。(2)AB段冰吸收的热量。(3)冰的比热容。(4)冰在熔化过程中吸收的热量。【答案】(1)CD段水吸收的热量为4.2×104J;(2)AB段冰吸收的热量为2.1×104J;(3)冰的比热容为2.1×103J/(kg•℃);(4)冰在熔化过程中吸收的热量为1.68×105J。【分析】(1)从图像上得出CD段水的温度升高值,知道水的比热容,利用Q吸=cm(t﹣t0)求CD段水吸收的热量;(2)由题知,相同时间内水和冰吸收的热量相同,AB段冰吸热时间为CD段水吸热时间的一半,所以AB段吸收的热量为CD段水吸收热量的一半;(3)从图像上得出AB段冰升高的温度,利用Q吸=cmΔt求冰的比热容;(4)冰熔化过程持续了40min,等于CD段所用时间的4倍,相同时间内水和冰吸收的热量相同,可求冰熔化过程吸收的热量。【解答】解:(1)CD段水吸收的热量:Q吸=c水m(t水﹣t0水)=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(20℃﹣0℃)=4.2×104J;(2)由题知,相同时间内水和冰吸收的热量相同,AB段冰吸热时间为CD段水吸热时间的一半,所以AB段吸收的热量为CD段水吸收热量的一半,即:Q吸冰=Q吸水=×4.2×104J=2.1×104J;(3)AB段冰升高的温度Δt冰=0℃﹣(﹣20℃)=20℃,由Q吸=cmΔt可得冰的比热容:c冰===2.1×103J/(kg•℃);(4)冰熔化过程持续了40min,等于CD段所用时间的4倍,则冰熔化过程吸收的热量:Q吸=4Q吸水=4×4.2×104J=1.68×105J。答:(1)CD段水吸收的热量为4.2×104J;(2)AB段冰吸收的热量为2.1×104J;(3)冰的比热容为2.1×103J/(kg•℃);(4)冰在熔化过程中吸收的热量为1.68×105J。【题型5\o"热平衡方程的应用"热平衡方程的应用】 38.(2023春•凤台县期中)有质量和初温都相同的甲、乙两个物体,将甲投入一杯冷水中,水的温度升高t℃,取出甲物体,再将乙物体投入这杯冷水中,水的温度又升高t℃,不计热量损失,则()A.甲的比热容较大 B.乙的比热容较大 C.甲、乙的比热容一样大 D.无法比较【答案】B【分析】(1)由题知,两次水升高的温度相同,也就是水吸收的热量相同,因为不计热量损失,由热平衡方程可知,甲、乙两金属块放出的热量相同;(2)而甲、乙两金属块的质量相等、初温相同,经放热后,甲金属块比乙多降低了Δt,根据c=即可得出:质量相同的甲、乙两金属块,放出相同的热量,降低的温度多的甲金属块,比热容小。【解答】解:先后将甲、乙两金属块投入到同一杯水中,水升高的温度相同,水吸收的热量相同;不计热量损失,则Q水吸=Q放,可知,甲、乙两金属块放出的热量相同;由题知,甲金属块比乙多降低了Δt,由c=可知:质量相同的甲、乙两金属块,放出相同的热量,降低的温度多的甲金属块,比热容小。故选:B。39.(2022秋•澧县校级月考)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.1:2 B.3:5 C.2:1 D.4:9【答案】D【分析】物体A放入甲杯中,热平衡后,水的温度由60℃降低了5℃,变成60℃﹣5℃=55℃,A的温度由10℃升高到55℃,水放出的热量等于A吸收的热量,据此列出热平衡方程,就可以求出A的比热容;物体B放入乙杯杯中,热平衡后,水的温度由60℃降低了10℃,变成60℃﹣10℃=50℃,B的温度由10℃升高到50℃,水放出的热量等于B吸收的热量,据此列出热平衡方程,就可以求出B的比热容,进一步计算出A、B两物体的比热容之比。【解答】解:物体A放入甲杯中,热平衡后,A和水的共同温度为60℃﹣5℃=55℃,水放出的热量Q放甲=c水m水Δt水甲,A吸收的热量Q吸A=cAmAΔtA,不计热损失,则有:Q放甲=Q吸A,即c水m水Δt水甲=cAmAΔtA,代入相关数据得:c水m水×5℃=cAmA×(55℃﹣10℃),则A的比热容为:cA=×;物体B放入乙杯中,热平衡后,B和水的共同温度为60℃﹣10℃=50℃,水放出的热量Q放乙=c水m水Δt水乙,B吸收的热量Q吸B=cBmBΔtB,不计热损失,则有:Q放乙=Q吸B,即c水m水Δt水=cBmBΔtB,代入相关数据得:c水m水×10℃=cBmB×(50℃﹣10℃),则A的比热容为: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。40.(2022秋•潜山市期中)质量相同的A、B两金属块,把它们都加热到90℃,然后分别投入装有质量相同、初温都为10℃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℃。整个过程中不考虑热量损失。设两金属块比热容为cA和cB,则cA与cB的比值为()A.7:3 B.3:7 C.7:12 D.12:7【答案】B【分析】当水的温度不再升高时,每个杯中都达到了热平衡,即每个金属块放出的热量等于各自杯中水吸收的热量,这样就可以列出两个方程,联立即可求出A、B金属块的比热容之比。【解答】解:因为C杯中水的初温度为10℃,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20℃;对于金属块A来说有:cAmA(90℃﹣tA)=c水m水Δt1…①因为D杯中水的初温度为10℃,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30℃;对于金属块B来说有:cBmB(90℃﹣tB)=c水m水Δt2因为mA=mB,则得:===,即=,所以=,故B正确。故选:B。41.(2023•蚌山区校级二模)为了测出铝块的比热容,小亮同学将质量为2.1kg的铝块先加热到154℃,然后迅速放入质量为1kg、初温为10℃的水中,测得水和铝块最终的温度都是54℃,则铝块的比热容为0.88×103J/(kg•℃)。【不计热损失,c水=4.2×103J/(kg•℃)】【答案】0.88×10
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