13.3比热容
基础知识回顾
一、比热容的概念
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.物理意义:表示物质吸热或放热能力强弱的物理量。
3.单位及符号:单位是,符号是c。
4.比热容的理解:
(1)比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与质量、体积、温度等无关。例如:一瓶煤油倒掉一半,则剩下的一半比热容不变。
(2)质量相同的不同物质,当吸收或放出相同热量时,比热容大的物质温度变化较小。
(3)质量相同的不同物质,当温度的变化量相同时,比热容大的物质吸收或放出的热量多。
5.水的比热容:
(1)水的比热容大的应用:调节气温(人工湖)、取暖(水做传热介质)、作冷却剂等。
(2),物理意义:1kg的水温度每升高(降低)1℃吸收(放出)热量。
6.热量的计算:Q=cm△t。
(1)吸热公式:
(2)放热公式:
综合提升练习
一、单选题
1.城市中修建人工湖和湿地公园,可以调节气温,这主要是利用水的( )
A.密度较大 B.沸点较高 C.比热容大 D.流动性好
2.在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常( )
A.发生在白天,且陆地温度较高 B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高 D.发生在夜晚,且海水温度较高
3.一杯水凝固成了冰,其( )
A.比热容不变 B.密度不变 C.内能不变 D.质量不变
4.冬季,某供热系统中有10kg水,当温度降低1℃时,可给房间放热( )
A. B. C. D.以上都不对
5.用如图所示的装置,先后加热初温、质量均相同的水和煤油,比较两种液体比热容的大小,多次实验表明:要让水和煤油升高相同的温度,水需要的加热时间更长。下列关于该实验的操作及分析正确的是( )
A.水比煤油的比热容小
B.加热时用玻璃棒不断搅拌,是为了使水和煤油受热均匀
C.实验中可以不使用温度计,让水和煤油都沸腾后再比较加热时间
D.相同质量的水和煤油,若吸收相同热量后,煤油比水的温度变化量小
6.下表是一些物质的比热容[单位J/(kg·℃)],根据表中数据和生活现象,下列判断中正确的是( )
水 4.2×103 铝 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 铁、钢 0.46×103
砂石 约0.92×103 铜 0.39×103
A.不同种类的物质,比热容一定不同
B.比热容与物质物质的状态无关
C.质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块的末温更低
D.沿海地区昼夜温差小,是因为水的比热容较大
7.为了比较A、B两种液体的吸热能力,小亮用完全相同的加热装置对质量分别为100g和400g的A、B两液体进行加热,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像信息,下列说法中正确的是( )
A.A、B两液体在0~8min内吸收的热量之比为
B.A、B两液体的比热容之比为
C.B液体的吸热能力比A液体的强
D.A液体比B液体更适合作发动机的冷却液
8.如图甲,用相同规格的电加热器给质量相同的水和食用油加热。图乙是水和食用油的温度随时间变化的关系图像。下列有关说法正确的是()
A. 当地气压高于标准大气压
B.水沸腾时持续吸热,温度升高
C.食用油的比热容为
D.加热,水和食用油吸收的热量相同
二、填空题
9.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 大的特点。
10.如图所示,剥开粽子时会出现粽叶和米粒之间有“拉丝”的现象,说明分子间存在 。蒸完粽子后锅内剩余水的质量减小了,水的比热容 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
11.质量相同的铜和铅吸收的相同的热量时,铜比铅的温度升高得 (选填“多”或“少”);质量相同的铜和铅升高相同的温度,吸收热量多的是 (选填“铜”或“铅”)。已知,。
12.“早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写,而沿海地区昼夜温差则不大,这是由砂石与水的比热容不同造成的。已知砂石和水的比热容之比为1:4,砂石和水的密度之比为3:2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时,它们升高的温度之比为 。
13.“早穿皮袄午穿纱”表明沙漠地区昼夜温差大,而沿海地区则昼夜温差小,这是因为水比砂石的 大,楼房中的“暖气”用水作为介质,正是利用了水的这一特性。某同学家“暖气”管道中500kg的水从65℃降低到35℃,放出的热量为 J,这一过程中水的内能减少。除热传递外, 也可以改变物体的内能。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
三、实验探究题
14. 为了研究不同物质的吸热能力,某小组利用规格相同的电加热器给水和煤油加热,如图甲、乙所示,他们利用实验得到的数据绘制出两种液体温度随加热时间的变化图像。
(1)在烧杯中加入两种液体时,要控制他们的初温和 相同。
(2)实验中通过比较 选填“加热时间”或“温度计示数变化”来反映液体吸收热量的多少;若让水和煤油加热时间相同,水的温度上升少,说明水的吸热能力 选填“弱”或“强”。
(3)如图丙所示,根据实验数据,小明做出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,由图像可知煤油的比热容是 。
(4)若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂, 冷却效果更好。
15.小组同学比较沙子和水的比热容,实验装置如图甲、乙所示。
(1)在两个相同的易拉罐内分别装入初温、 相同的沙子和水。
(2)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水,加热过程中需用玻璃棒不断搅拌,搅拌的目的是: ,测得实验数据如表格所示。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5
温度/℃ 沙子 18 22 29 37 45 ﹣
水 18 19 21 23 25 27
(3)5min时,温度计显示沙子的温度如图丙所示,其读数为 ℃。
(4)加热相同的时间,发现沙子的温度升得更高,有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多,该观点 (正确/错误)。
(5)分析数据可得沙子的比热容 (小于/等于/大于)水的比热容。
四、计算题
16. 质量为0.5千克的铝块温度升高了,求铝块吸收的热量焦千克
17.某太阳能热水器中装有质量为的水,在阳光的照射下,该热水器中水的温度从升高到,求这些水吸收的热量是多少水的比热容为?
18.小明家“小厨宝”电热水器可装有质量为5kg的水,如果将热水器中的水从20℃加热到70℃,求:
(1)这些水吸收的热量;
(2)一个标准大气压下,若这些初温20℃的水吸收了1.89×106J热量,则水的末温是多少?
参考答案
1.C
2.D
3.D
4.C
5.B
6.D
7.D
8.D
9.比热容
10.引力;不变
11.少;铜
12.8:3
13.比热容;6.3×107J;做功
14.(1)质量
(2)加热时间;强
(3)
(4)水
15.(1)质量
(2)使沙子和水受热均匀
(3)52
(4)错误
(5)小于
16.解:铝块吸收的热量:。
答:铝块吸收的热量。
17.解:水吸收的热量: 。
答:水吸收的热量是 。
18.(1)解:水吸收的热量
答:水吸收了1.05×105 J的热量;
(2)解:水升高的温度为
则t2=t1+Δt=20℃+90℃=110℃
由于在一个标准大气压下水的沸点为100℃,所以水的实际末温为100℃。
答:一个标准大气压下水的末温为100℃。
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