2023-2024人教版人教版人教版人教版九年级物理计算题分项选编:第13章 内能计算题(含解析)

第13章 内能 计算题
1.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·℃)】
2.小明将一盒200克牛奶放入质量为1千克的热水中加热,过了一会儿热水的温度降低了5℃。求热水所放出的热量Q放。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
3.用电热水壶给质量为1kg温度为20℃的水加热,当水的温度升高到70℃时,水吸收的热量是多少?【已知】
4.质量是2kg的某种物质温度升高20℃时,吸收的热量是1.88×104 J,该物质的比热容是多少?
5.质量是2kg的某种物质温度从10℃升高了20℃时,吸收的热量是1.88×104J,该物质的比热容是多少?
6.一定质量的水吸收Q=3.36×104J的热量,水温度升高8℃,求水的质量。
7.质量为200g的某种物质温度从30℃升高到50℃时,吸收的热量是1.88×104J,该物质的比热容是多少?
8.用电水壶烧水,如果将壶内20℃的水烧开,水吸收的热量是5.04×105J,则壶内水的质量是多少?[当地气压为标准大气压,
9.在一个标准大气压下,质量为1kg、20℃的水吸收了3.78×105J的热量后,温度升高到多少℃?[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
10.食物也是一种“燃料”,释放化学能的过程不断地发生在人体内,提供细胞组织所需的能量。人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少,都有损于健康。某种油炸食品,每100g可提供的能量约为,假设这些能量全部被质量为5kg、温度为25℃的水吸收,可使这些水的温度升高到多少摄氏度?
11.在一个标准大气压下,温度为40℃,质量为2kg的水吸收了5.46×105J的热量,温度将升高多少℃?(c水=4.2×103J/(kg·℃))
12.500克的铁锅中放有2升20℃的水,把这些水加热使温度升高30℃,求:
(1)锅内水吸收的热量是多少?
(2)铁锅吸收多少热量?
(3)总共需要吸收多少热量?[铁的比热容为0.46×103J/(kg ℃),水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)]
13.把质量为500g的水加热到80℃,吸收了8.4×104J的热量,已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),求:
(1)水温升高了多少;
(2)原来水的温度是多少?
14.某金属块质量为1.5kg、温度80℃的,把它放置室外自然冷却,当放出热量时,该金属块温度降低了50℃,求该金属块的比热容是多少?可能是哪种金属?
几种物质的比热容
物质 比热容

铁、钢


15.为了测量某种液体的比热容,把质量为100g的铜块从标准大气压下的沸水中取出,迅速投入质量为100g的温度为10℃的待测液体中,混合后的共同温度是25℃。(不计热量损失)【c铜=0.39×103J/(kg ℃)】求:
(1)铜块放出的热量是多少焦耳?
(2)这种液体的比热容是多少?
16.实验测得0.5kg某物质温度随时间变化的图象如图所示,已知物质在固态下的比热容为[]。假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变,根据图象(如图)解答下列问题:
(1)求在最初的2min内物质吸收的热量;
(2)求该物质在液态下的比热容。
17.有一块质量为3kg,初始温度为190℃的铁块和两个盛有5kg水的开口容器。将铁块先后浸入两个盛有5kg水的开口容器中,容器中的水初始水温为25℃。不计容器壁吸收的热量和热损失。当第一个容器中的水温稳定后再将铁块浸入第二个容器中。已知:铁的比热容为0.5×103J/(kg·℃),水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),大气压强恒为1个标准大气压。求:
(1)若其中一杯水吸收了1.89×106J的热量,则此时水温;
(2)铁块投入第一个容器中,水温稳定时的温度;
(3)铁块再投入第二个容器中,水温稳定时铁块的温度。
18.把质量为200g的铅块加热到98℃,然后投进温度为12℃、质量为80g的水里,最后铅块和水的温度相同,都是18℃,求在此过程中铅块放出的热量。[c铅=0.13×103J/(kg·℃)]
19.地热能是一种可再生能源,人类很早以前就开始利用地热能,例如温泉沐浴、医疗,地下热水取暖、建造农作物温室、水产养殖及烘干谷物等。试计算:(温泉水的密度为1.0×103kg/m3,比热容为4.2×103J/(kg ℃))
(1)1m3的温泉水的质量;
(2)这些水从80℃下降到30℃放出的热量。
20.有一根烧红的铁钉,温度是800℃,质量是2g,它放出717.6J的热量后,它的温度将降低到多少?【c铁=0.46×103J/(kg ℃)】
21.加热2kg的水,水的温度变化如图所示,已知水的比热容c水 = 4.2×103 J/(kg·℃),不计热量损失,求:
(1)加热前4分钟,水吸收的热量是多少?
(2)前4分钟水吸收的热量如果用于加热5kg的铝,可使铝升高多少℃?(c铝=0.84×103J/(kg·℃))
22.吃早饭的时候,妈妈想用热水给小进加热如图所示的盒装牛奶,使牛奶的温度由22℃升高到42℃。 [已知c水=4.2×103J/(kg·℃),c牛奶=2.5×103J/(kg·℃),求:
(1)牛奶吸收的热量?
(2)若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,妈妈至少要用52℃的热水多少千克?(计算结果保留1位小数)

23. 热量的单位有两种,一种是国际单位焦耳,简称“焦”,符号J; 另一种是“卡路里”,简称“卡”,符号Cal,这个单位被广泛使用在营养计量和健身手册上。“卡”是这样规定的:在1个大气压下,将1 克水温度升高1 摄氏度所需要吸收的热量。
(1) 1卡合多少焦耳;
(2)若运动员在长跑训练中汗水蒸发吸收热量, 使质量为60kg的运动员体温下降0.1℃,求汗水蒸发吸收的热量。人体主要成分是水,可认为人的比热容和水的比热容相等,水的比热容为
24.如图所示,重庆网红“木桶鱼”是在木桶内放入高温的鹅卵石,再加入调制好的鱼和汤,鹅卵石放热使汤沸腾,别有生趣。质量为4.2kg的卵石从300℃降到100℃放出的热量如果全部被鱼汤吸收,刚好使桶内鱼汤从20℃烧至恰好沸腾 [气压为1标准大气压,鱼汤的比热容视为水的比热容,]求:
(1)石头放出的热量;
(2)桶内鱼汤的质量;
(3)若桶底仍放入质量为4.2kg、温度300℃的鹅卵石,再往桶中倒入4kg温度为30℃的鱼汤,请通过计算说明鱼汤能否被烧开。
25.如图所示,A,B是两个底部装有完全相同的加热器的容器,加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收,已知加热器每秒钟放出热量为1000J。现将甲(未知)、乙(蓖麻油)两种液体分别倒入A,B杯中,其中甲液体的质量为200g,加热过程中甲、乙两种液体温度随加热时间的变化曲线如图所示。分析回答下列问题:
(1)加热60s时,加热器放出的热量;
(2)加热60s时,乙吸收的热量;
(3)甲液体的比热容;
(4)蓖麻油的质量。[c蓖麻油=1.8×103J/(kg·℃)]

26.要想配制50℃的温水300kg,现能提供的水只有30℃和90℃,配制过程中不考虑热量损失,为配制成功,需取30℃的冷水和90℃的热水各多少千克?
27.有一堆从河中捞出的湿砂子,测得其比热容为。已知干砂子的比热容为,水的比热容为,则这堆砂子含水的质量百分比是多少?
28.冬季学校积极创造条件为学生供应开水。在这个过程中,若用锅炉将300kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了11.2kg的煤,c水=4.2×103J/(kg ℃),则:
(1)锅炉内300kg的水吸收的热量是多少?
(2)某同学从开水房打了3kg的100℃的开水,为了便于使用,他将这100℃的开水和质量为5kg的20℃的冷水混合,若不计混合过程的热损失,则混合后温水的温度为多少?
29.如图甲所示,A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器,加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收,已知加热器每秒钟放出热量1000J。现将甲、乙两种液体分别倒入A、B杯中,其中甲液体的比热容2×103J/(kg·°C):让两个加热器同时开始工作,60s后停止加热,然后立即将质量为2.7kg的合金球迅速放入乙液体中(从球放入到达到热平衡不计热损失),它们的温度随时间变化图象如乙所示。
(1)加热20s时,乙液体吸收的热量为多少;
(2)甲液体的质量多少;
(3)合金球的比热容为多少?
30.小红在实验室利用电热器加热。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。水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)提示: 相同时间被加热物质吸收的热量相同。求:
(1)CD段水吸收的热量:
(2)则冰的比热容为多少?

31.在一个标准大气压下,一质量为2千克的金属块,被加热到500℃后,立即投入质量为1千克,温度为20℃的冷水中,不计热量损失,最终水的温度升高了30℃。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]求:
(1)水吸收的热量?
(2)金属块的比热容?
(3)取出金属块后,给水继续加热,水又吸收了1.05×105J的热量,求水的末温?
32.为探究某种晶体物质在固态和液态时的吸热能力,小兰用酒精灯做热源加热,在理想的情况下均匀加热(火焰大小保持不变且不计热损失)0.6kg该固体,根据实验数据可以绘制出图线如图所示。并通过查阅资料得知该物质液态时的比热容为。求:
(1)该物质在CD段共吸收了多少热量?
(2)该物质在固态时的比热容为多大?
(3)该物质在BC段共吸收了多少热量?
33.把某铁块加热到100℃,投入到质量为m1温度为20℃的水中,混合后的温度为40℃。把该铁块重新加热到100℃,投入到质量为m2温度为20℃的水中,混合后的温度为60℃。如果把这块100℃的铁块投入到质量为(m1+m2)温度为20℃的水中,整个过程不计热量的损失,求混合后最终的温度。
34.实验测得 0.5kg某物质温度随时间变化的图像如右图所示, 已知物质在固态下的比热容为c1=2.1×103J/(kg·℃)。假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变,根据图像解析下列问题:
(1)求该物质在液态下的比热容 c2。
(2)若规定“质量为 1kg 的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做这种物质的熔化热”用“λ”表示,根据图像信息, 计算该物质的熔化热。
35.物理兴趣小组的同学在课下继续钻研物理,这是他们近期讨论的问题,大家也来试试吧。
(1)将一杯热水倒入容器内的冷水中,冷水温度升高10℃,又向容器内倒入同样一杯热水,冷水温度又升高6℃,若再向容器内倒入同样一杯热水,则冷水温度将再升高(不计热损失) 。
(2)下图是安装在武汉地铁站内的某种即热式节能饮水机的原理图。烧开的水很烫不能立即饮用,即热式节能饮水机中的热交换套管很好地解决了这一问题,它的奥秘在于将进水管与出水管贴在一起,利用进水管中的冷水给出水管中的开水降温.同时,进水管中的冷水被预热后送到加热腔中用电加热器烧开。
如图所示,当节能饮水机的出水流量为2L/min时,20℃的自来水经热交换套管后被预热成85℃的热水流进加热腔,同时有相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管,变成可供直接饮用的温开水流出,可供直接饮用的温开水的温度是 (不计热损失)。
参考答案:
1.8.4×104J
【详解】解:水吸收的热量
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×10℃=8.4×104J
答:水吸收的热量为8.4×104J。
2.2.1×104J
【详解】解:由题意知,水的质量为m水=1kg,热水放出的热量为
Q放=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×5℃=2.1×104J
答:热水放出的热量为2.1×104J。
3.
【详解】解:水吸收的热量是
答:水吸收的热量是。
4.
【详解】解:由得物质的比热容
答:该物质的比热容为。
5.
【详解】解:由得该物质的比热容
答:该物质的比热容为。
6.1kg
【详解】解:根据Q=cmΔt,可得水的质量
m1kg
答:水的质量为1 kg。
7.4.7×103J/(kg·℃)
【详解】解:该物质的质量
m=200g=0.2kg
该物质的比热容
答:该物质的比热容是4.7×103J/(kg·℃)。
8.1.5kg
【详解】解:当地气压为标准大气压,水的沸点是100℃,壶内水的质量
答:壶内水的质量是1.5kg。
9.100℃
【详解】解:由可知,水的温度升高至
由于在一个标准大气压下,水的沸点为100℃,所以水的温度最高升至100℃。
答:水吸收了3.78×105J的热量后,温度升高到100℃。
10.85℃
【详解】解:根据题意,由知道,水升高到的温度
答:可使这些水的温度升高到85摄氏度。
11.60℃
【详解】解:根据可得,水吸收热量后温度的变化量为
水的末温应为
t=40℃+65℃=105℃
但在标准大气压下,水的沸点是100℃,且水沸腾时温度保持不变,因此水吸收热量后水的温度会升高到100℃,则升高的温度为
Δt=100℃-40℃=60℃
答:温度将升高60℃。
12.(1)2.52×105J;(2)6900J;(3)2.589×105J
【详解】解:(1)水的体积
V=2L=2dm3=2×10-3m3
由可知,水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg
水吸收的热量
Q吸水=c水m水Δt=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×30℃=2.52×105J
(2)铁锅吸收的热量
Q吸铁=c铁m铁Δt=0.46×103J/(kg ℃)×500×10-3kg×30℃=6900J
(3)总共需要吸收的热量
Q吸总=Q吸水+Q吸铁=2.52×105J+6900J=2.589×105J
答:(1)锅内水吸收的热量是2.52×105J;
(2)铁锅吸收的热量为6900J;
(3)总共需要吸收的热量为2.589×105J;
13.(1)40℃;(2)40℃
【详解】解:(1)由题意可得,质量为500g=0.5kg的水加热到80℃,吸收了8.4×104J的热量,根据Q吸=cm(t-t0)可得升高的温度为
(2)因为水温升高了40℃,所以水原来的温度为
t0=t-Δt=80℃-40℃=40℃
答:(1)水温升高了40℃;
(2)原来水的温度是40℃。
14.,铝
【详解】解:由可得
根据表格的信息可知,该金属可能是铝。
答:该金属的比热容是,可能是金属铝。
15.(1)2925J;(2)1.95×103J/(kg·℃)
【详解】解:(1)铜块的质量
m铜=100g=0.1kg
铜块放出的热量
Q放=c铜m铜Δt铜=2.39×103J/(kg·℃)×0.4kg×(100℃﹣25℃)=2925J
(2)若不计热量损失,这些热量被液体吸收
Q吸=Q放=2925J
由Q=cmΔt得,这种液体的比热容
答:(1)铜放出的热量为2925J;
(2)这种液体的比热容为1.95×103J/(kg·℃)。
16.(1);(2)
【详解】解:(1)在最初2min内,物体处于固态的升温吸热过程,所以,温度的变化是
物质吸收的热量
(2)该物质的吸热功率
由图象可知,10min到12min内物质处于液体,在
内,物体温度升高
因吸热功率恒定不变,所以,吸收的热量为
该物质在液态下的比热容
答:(1)在最初的2min内物质吸收的热量是;
(2)该物质在液态下的比热容是。
17.(1)100℃;(2)36℃;(3)25.7℃
【详解】解:(1)根据比热容公式,温度的变化量为
大气压强恒为1个标准大气压,故稳定时水温为100℃。
(2)铁块投入第一个容器,满足Q吸=Q放,即
解得
(3)铁块投入第二个容器,满足,即
解得
答:(1)若其中一杯水吸收了1.89×106J的热量,则此时水温为100℃;
(2)铁块投入第一个容器中,水温稳定时的温度36℃;
(3)铁块再投入第二个容器中,水温稳定时铁块的温度25.7℃。
18.2.08×103J
【详解】解:铅块放出的热量
Q放=c铅m铅(t0铅 t)=0.13×103J/(kg ℃)×0.2kg×(98℃ 18℃)=2.08×103J
答:铅块放出的热量为2.08×103J。
19.(1)1000kg;(2)2.1×108J
【详解】解:(1)温泉水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×1m3=1000kg
(2)水放出的热量
Q放=cm(t0﹣t)=4.2×103J/(kg ℃)×1000kg×(80℃﹣30℃)=2.1×108J
答:(1)1m3的温泉水的质量为1000kg;
(2)这些水从80℃下降到30℃放出的热量为2.1×108J。
20.20℃
【详解】解:铁钉的质量
m=2g=2×10﹣3kg
由Q放=cm△t可得,铁钉降低的温度
则铁钉的末温(即降低到的温度)
t1=t0﹣Δt=800℃﹣780℃=20℃
答:铁钉放出717.6J的热量后,它的温度将降低到20℃。
21.(1)6.72×104J;(2)16℃
【详解】解:(1)由图可知,加热前4分钟升高的温度为
Δt=98℃-90℃=8℃
4分钟内水吸收的热量
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×8℃=6.72×104J
(2)根据可得出铝升高的温度为
答:(1)加热前4分钟,水吸收的热量是6.72×104J;
(2)前4分钟水吸收的热量如果用于加热5kg的铝,可使铝升高16℃。
22.(1);(2)0.3kg
【详解】解:(1)牛奶吸收的热量
Q吸=c牛奶m牛奶(t-t0)=2.5×103J/(kg·℃)×250×10-3kg×(42℃-22℃)=1.25×104J
(2)若不考虑热量损失,热水放出的热量
Q放=Q吸=1.25×104J
热水的质量
答:(1)牛奶吸收的热量为1.25×104J;
(2)若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,妈妈至少要用52℃的热水0.3kg。
23.(1)4.2;(2)2.52×104J
【详解】解:(1) 依题意得,1卡合为
(2)汗水蒸发吸收的热量
答:(1) 1卡合4.2焦耳;
(2)汗水蒸发吸收的热量2.52×104J。
24.(1);(2)12kg;(3)不能沸腾
【详解】解:(1)石头放出的热量为
(2)如果石头放出的热量全部被鱼汤吸收,则
标准大气压下沸水为100℃,则桶内鱼汤的质量为
(3)鱼汤升高的温度为
鱼汤的末温为
故鱼汤不能沸腾。
答:(1)石头放出的热量为;
(2)桶内鱼汤的质量为2kg;
(3)鱼汤不能沸腾。
25.(1)6×104 J;(2)5.4×104 J;(3)3×103 J/(kg·℃);(4)0.6 kg
【详解】解:(1)加热器放出的热量为
Q放=1000J/s×60s=6×104J
(2)根据题意可知,乙液体吸收的热量
Q乙吸=Q放×90%=6×104 J×90%=5.4×104J
(3)甲液体的质量为
m甲=200g=0.2kg
加热20s甲液体吸收的热量为
Q甲吸=Q放′×90%=1000J/s×20s×90%=1.8×104 J
甲液体的比热容为
c甲===3×103 J/(kg·℃)
(4)蓖麻油的质量为
m蓖麻油===0.6 kg
答:(1)加热60s时,加热器放出的热量为6×104J;
(2)加热60s时,乙吸收的热量为5.4×104J;
(3)甲液体的比热容为3×103 J/(kg·℃);
(4)蓖麻油的质量为0.6kg。
26.见详解
【详解】解:假设冷水的质量为m,则热水质量为300kg-m,根据热量公式可得
解得m=200kg。则热水为
m热=300kg-200kg=100kg
答:需取30℃的冷水200kg和90℃的热水100kg。
27.9.1%
【详解】解:假设这堆砂子中干砂子的质量为m1,水的质量为m2。砂子的比热容为c1,水的比热容为c2,湿砂子的比热容为c。
当这堆湿砂子温度升高时,湿砂子吸收的热量为
干砂子吸收的热量为
水吸收的热量为
湿砂子吸收的热量应等于干砂子吸收的热量加水吸收的热量
答:这堆砂子含水的质量百分比是9.1%。
28.(1)1.008×108J;(2)50℃
【详解】解:(1)水吸收的热量为
(2)假设混合后温水的温度为t0,t1=100℃、t2=20℃,100℃的开水降温至温水释放出的热量Q1要等于20℃的冷水升温至温水吸收的热量Q2

带入数据
答:(1)锅炉内300kg的水吸收的热量是;
(2)混合后温水的温度为50℃。
29.(1);(2);(3)
【详解】(1)已知加热器每秒钟放出热量1000J,则加热20s时,加热器放出热量
根据题意可知,乙液体吸收的热量
(2)由题意可知,A、B是两个底部装有完全相同的加热器,故加热20s时,甲液体在20s内吸收的热量等于乙液体20s内吸收的热量
加热到20s时,甲液体的温度从10℃升高到40℃,根据可得,甲液体的质量
(3)由乙图可知,加热60s时,乙液体的温度从10℃升高到60℃,则加热60s乙液体升高的温度
因加热20s时乙液体吸收的热量,故加热60s时乙液体吸收的热量为
加热60s乙液体吸收的热量又为
合金球放入乙液体后,乙液体的温度从60℃降低到40℃,则乙液体放热时降低的温度
合金球放入乙液体后,乙液体放出的热量
则两过程中乙液体放出的热量与其吸收的热量的比值
所以
从球放入到达到热平衡不计热损失,则
由图象可知,合金球放入乙液体后,合金球的温度从20℃升高到40℃则合金球升高的温度
由可得,合金球的比热容
答:(1)加热20s时,乙液体吸收的热量为;
(2)甲液体的质量0.3Kg;
(3)合金球的比热容为。
30.(1)4.2×104 J;(2)2.1×103 J/(kg °C)
【详解】解:(1) CD段水从0℃升高到 20℃,所以, CD段水吸收的热量为
(2)由图象知, CD段水从0℃升高到20℃,用了 10min的时间; AB段冰从-20℃吸收热量升高到0℃,需要5min。因为相同加热时间内被加热物质吸收热量是相同的,则冰吸收的热量为
冰的比热容为
31.(1)1.26×105J;(2)0.14×103J / ( kg ℃) ;(3)水的末温为75℃
【详解】解: (1)水吸收的热量
(2)水的末温度为
根据题意可知,金属块放出的热量与水吸收的热量相等,即
Q吸=Q放=1.26×103J
由Q放=cm ( t0-t )得金属块的比热容
(3)由可得水升高的温度
t'=50℃+25℃=75℃
答:(1)水吸收的热量为1.26×105J;
(2)金属块的比热容为0.14×103J / ( kg ℃) ;
(3)水的末温为75℃。
32.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)由图像知,该物质液态时在第6min的温度为,在第10min的温度为,加热时间为4min,则该物质在CD段吸收的热量为
(2)该物质固态时在第0min的温度为,在第2min的温度为,加热时间为2min,由于相同时间内物质吸收的热量是相同的,所以物质在固态(AB阶段)时吸收的热量为
由可得,该物质在固态时的比热容为
(3)该物质在BC段加热的时间为
由于相同时间内物质吸收的热量是相同的,所以该物质在BC段吸收的热量为
答:(1)该物质在CD段共吸收了的热量;
(2)该物质在固态时的比热容为;
(3)该物质在BC段共吸收了的热量。
33.36℃
【详解】解:把加热到100℃的某铁块投入质量为m1温度为20℃的水中,整个过程不计热量的损失,即Q吸=Q放,根据得

把加热到100℃的某铁块投入质量为m2温度为20℃的水中

①+②得

把加热到100℃的某铁块投入质量为(m1+m2)温度为20℃的水中

③代入④得
解得
t=36℃
答:混合后最终的温度为36℃。
34.(1)4.2×103J/(kg·℃);(2)1.68×105J/ kg
【详解】解:(1)由图可知,该物质在固态时,加热2min,温度变化为
Δt1=t-t0=0℃-(-20℃)=20℃
该物质在液态时,加热2min,温度变化为
Δt2=t′-t0′=10℃-0℃=10℃
由于从热源吸热的功率恒定不变,所以固态时加热2min与液态加热2min吸收的热量相等,所以有
c1mΔt1= c2mΔt2
代入数据求得,该物质在液态下的比热容为
(2)0.5kg的该物质在固态时温度升高到0℃,2min吸收的热量为
Q=c1mΔt1=2.1×103J/(kg·℃)×0.5kg×20℃=2.1×104J
该晶体物质在完全熔化需要的时间为
t时=10min-2min=8min
由于用加热时间来反映吸收的热量且从热源吸热的功率恒定不变,所以该晶体物质在完全熔化吸收的热量
Q′=4Q=4×2.1×104J=8.4×104J
根据熔化热的定义可知,该物质的熔化热为
答:(1)求该物质在液态下的比热容 c2为4.2×103J/(kg·℃);
(2)该物质的熔化热为1.68×105J/kg。
35. 4℃ 35℃
【详解】解:(1)设热水和冷水的温度差为t,质量为m0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10℃,不计热损失,可得
Q吸=Q放
从而可知
cm0(t 10℃)=cm×10℃ ①
又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水,水温又上升了6℃,故
Q吸= Q放
从而可知
cm0(t 10℃ 6℃)=c(m+m0)×6℃ ②
则① ②得
6℃×cm0=10℃×cm 6℃×cm 6℃×cm0
整理得
12℃×cm0=4℃×cm
解得
m=3m0
代入①式可得
t=40℃
假设我们将全部热水一次性注入,则由热平衡方程可知
3m0c(40℃ t)=mc t
m=3m0
联立两式解得
t=20℃
则注入后3杯水后,水温还会上升
20℃ 10℃ 6℃=4℃
(2)因20℃的自来水经热交换套管后被预热成85℃,同时相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管后变为温开水流出,所以,不计热损失时,冷水吸收的热量和热水放出的热量相等,由Q=cm t可得
cm(85℃ 20℃)=cm(100℃ t0)
解得
t0=35℃
答:(1)冷水温度将再升高4℃;
(2)直接饮用的温开水的温度是35℃。

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