13.3 比热容 练习
一、单选题
1.依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
物质 比热容c/J(kg ℃)-1
水 4.2×103
煤油 2.1×103
砂石 约0.92×103
A.水的温度升高1℃需吸收4.2×103J的热量
B.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变
C.水和砂石放出相同的热量,水的温度降低得较多
D.使质量相等的水和煤油都升高1℃,煤油吸收的热量较多
2.赤脚行走在海边沙滩上,觉得沙子很烫;行进在海水里,感到海水很凉.发生此现象的原因是,沙滩上的沙子和海水相比较
A.沙子具有较小的质量和照晒表面积 B.海水具有较大的质量和照晒表面积
C.沙子具有较大的比热容 D.海水具有较大的比热容
3.为了解液体A的吸热能力,小悦用同一个酒精灯分别加热1kg水和液体A,用测得的数据绘制了温度随时间变化的图像,如图所示。若酒精灯单位时间内消耗的酒精量相等且加热效率为35%,,,则下列说法中正确的是( )
A.应使水和液体A的初温和末温中至少一项相等
B.该酒精灯每分钟消耗酒精的质量为1g
C.液体A的比热容为
D.0~4min,水吸收的热量大于液体A吸收的热量
4.一杯的热水放在桌面上,经过一段时间,水温降为,下列说法中正确的是( )
A.水的内能变小 B.水的内能变大
C.水的比热容变小 D.水分子热运动的速度变大
5.关于温度、热量、内能和比热容,下列说法中正确的是( )
A.物体的温度不变,它的内能一定不变
B.物体吸收热量后,内能增大,比热容增大
C.物体的内能增加,可能是外界对物体做功
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
6.关于热现象,下列说法错误的是( )
A.常用水作冷却剂,是利用了水的比热容大这一性质
B.内能和温度有关,0℃的冰也有内能
C.物体内能增大,温度可能不变
D.液体很难被压缩,说明分子间有引力
7.汽车的发动机工作时需要散热,散热器里装的是用来冷却发动机的液体,下表提供的液体中冷却效果最好的是( )
几种物资的比热容[]
水 4.2 煤油 2.1
酒精 2.4 蓖麻油 1.8
A.酒精 B.水 C.煤油 D.蓖麻油
8.初温和质量都相同的铜块和铁块,吸收相同的热量后,将它们相互接触(c铜
C.热由铁块传给铜块 D.无一定规律
二、多选题
9.有关热学知识,下列说法正确的是( )
A.铁水很热,冰块很冷,但它们都具有内能
B.吸盘挂钩能固定在墙壁上,说明分子间存在引力
C.纸团被压缩后体积变小,说明分子间有间隙
D.海边昼夜温差变化比沙漠中小,是因为水的比热容大
10.下列说法中正确的是( )
A.一桶水的比热容比一杯水的比热容大
B.水壶里的水烧开时,水蒸气把壶盖顶起,机械能转化为内能
C.用锯条锯木板时,锯条发热,锯条的内能增加
D.糖放入水中,过一段时间后整杯水都变甜了,表明分子在不停地做无规则运动
三、填空题
11.对比热容的理解
(1)比热容是物质的 之一,所以某种物质的比热容不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变,也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。也就是说,比热容的大小只与物质的 及其 (固态、液态和气态)有关,与物质的 、 无关;
(2)比热容的大小与物质的 和物质的 有关。不同物质的比热容一般不同。同种物质在同一状态下,比热容是一个不变的定值。如果物质的状态改变了,比热容的大小随之改变,如水变成冰。
(3)水的比热容较大。这就意味着,在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化要 些。
12.在城市修建人工湖,不但可美化环境,还能有效调节周围环境的气温,这是由于水的 大。
13.A、B两杯液体质量之比3:2,从热源吸收相同热量,温度变化量之比4:3,(无热损失)则A、B两种液体的比热容之比为 。
14.用甲、乙两种材料做成的物体,质量之比为5:2,吸收的热量之比为4:3时,升高的温度之比为4:5,则这两种材料的比热容之比为 ,用这两种材料做成的物体的质量之比为3:4,降低的温度之比为5:6,则它们放出的热量之比为 .
15.某一家用电热水壶,热效率达80%,其工作时的额定电压为220V,正常工作时的电阻为48.4Ω,该电热水壶正常工作10min产生的热量为 J;在标准大气压下,这些热量能将初温为25℃、质量为1.5kg的水的温度升高到 ℃。[水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃)]
四、实验题
16.从下面的表格提供的信息中,我们可以看出:
(1)制作一个能测量北极寒冷气温的温度计,应选择里面的液体是 的温度计;
(2)如果用三个相同的加热设备同时对质量相同的三种液体加热,则升温最快的液体是 ;
(3)如果取质量相同的三种液体分别放入三个相同的烧杯中,则液面最高的是
17.为了比较两种不同液体A和B的比热容大小,小致用甲图所示的器材进行了实验。实验数据记录如下:
物质 质量/g 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃
液体A 200 18 6 38
液体B 200 18 6
(1)图甲中两个电加热器的规格应该是 (选填“不同”或“相同”)的。用相同的电加热器加热,使用相同的电加热器的目的是 ;
(2)实验中,加热到6min时液体B的温度如图乙所示,该温度为 ℃。当加热相同的时间时,通过比较 来判断吸热能力的强弱。
(3)由实验数据可知,液体A的比热容与液体B的比热容之比为 ;
(4)分析数据我们还可以推测,如果甲、乙降低相同的温度, (填“A”或“B”)放出的热量更多。
五、综合题
18.小华在比较不同物质吸热情况的实验中,利用电加热器将烧杯内0.2kg的水从20℃加热至70℃。已知c水=4.2×103J/(kg·℃),求:水吸收的热量。
19.太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点.
(1)太阳能热水器工作时,把太阳能转化为水的 能.
(2)有一太阳能热水器,水箱容积为.装满水后,若水温由20℃升高到70℃,水箱里的水吸收的热量是多少?
六、计算题
20.太阳能热水器内盛有30kg的水,在阳光照射下,水的温度从20℃升高到40℃.求:
(1)水吸收了多少热量?
(2)热水器内的水吸收的热量相当于完全燃烧多少质量的焦炭放出的热量?(已知焦炭的热值为3.0×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃).
21.如图所示是质量为300g的某物质的温度随加热时间的变化图像,前10min它吸收的热量是7.2×103J。求该物质的比热容。
参考答案:
1.B
【详解】A.水的比热容是4.2×103J/(kg ℃),它表示质量为1千克水,温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量是4.2×103J,故A错误;
B.比热容是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变,故B正确;
C.根据可得,质量相等的水和砂石放出相同的热量,由于水的比热容大于砂石的比热容,故水的温度降低得较少,故C错误;
D.由表格数据可知,水的比热容大于煤油的比热容,由可知,质量相等的水和煤油都升高1℃,水吸收的热量较多,故D错误。
故选B。
2.D
【详解】沙子烫,海水凉,跟它们的质量和照晒表面积都无关,而是和物体的比热容有关,水的比热容最大,这样在同样的日照条件下,吸收相同的热量,水的温度变化小,沙子的温度变化大.所以海水凉,沙子烫.故选D.
3.B
【详解】A.本实验是质量相同的物质吸收相等的热量,比较温度升高量来确定物体吸热能力的,没必要使水和液体A的初温和末温中至少一项相等,故A错误;
D.酒精灯单位时间内消耗的酒精量相等,0~4min,加热时间相同,水吸收的热量等于液体A吸收的热量,故D错误;
B.0~4min,水吸收的热量等于液体A吸收的热量,即
QA吸=Q水吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(40℃-30℃)=4.2×104J
燃料完全燃烧放出的热量
酒精的质量
该酒精灯每分钟消耗酒精的质量为
故B正确;
C.0~4min平均每分钟水吸收的热量为
0~5min水吸收的热量为
Q水吸'=5×1.05×104J=5.25×104J
即0~5min液体A吸收的热量为
QA吸'=Q水吸'=5.25×104J
液体A的比热容
故C错误。
故选B。
4.A
【详解】ABD.杯中水的质量不变,温度降低时,水分子热运动的剧烈程度减小,即平均速度减小;同时同一物体温度下降,内能减小。故A正确,BD错误;
C.比热容是物质的属性,物质的种类不变,比热容不变。故C错误。
故选A。
5.C
【详解】A.当冰熔化过程中,不断吸热,物体的温度不变,它的内能增加,故A错误;
B.比热容是物体的特性之一,物体吸收热量后,内能增大,比热容不变,故B错误;
C.物体的内能增加,可能是外界对物体做功,可能是外界将内能转移给物体,故C正确;
D.热量总是从温度高的物体传递为温度低的物体,不一定是内能大的物体向内能小的物体传递,故D错误。
故选C。
6.D
【详解】A.用水作冷却剂是因为水的吸热能力强,利用了水的比热容大这一性质,故A正确,不符合题意;
B.内能的大小和温度有关,且一切物体都具有内能,故0℃的冰也有内能,故B正确,不符合题意;
C.晶体在熔化过程中,不断吸热,内能增加,但温度保持不变,所以物体内能增加,温度可能不变,故C正确,不符合题意;
D.液体很难被压缩,说明分子之间存在斥力,故D错误,符合题意。
故选D。
7.B
【详解】因为水的比热容较大,等质量的水和其它物质相比,升高相同温度,水吸收的热量更多,所以发动机中用水做冷却剂效果最好,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.A
【详解】铜块和铁块质量相同,吸收的热量相同,由可知,比热容大的物体,升高的温度少;因为,所以铁块升高的温度少,又因为铜块和铁块初温相同,所以铁块的末温低,铜块的末温高, 二者接触,热量将从铜块向铁块传递。
故选A。
9.AD
【详解】A.一切物体都具有内能,故铁水很热,冰块很冷,但它们都具有内能,故A正确;
B.吸盘式挂钩能吸在墙壁上是因为受到大气压强的作用,故B错误;
C.纸团被压缩后体积变小属于宏观现象,而分子属于微观领域,不能用宏观角度去解释微观现象,故C错误;
D.水的比热容较大,同样受热或冷却的情况下,吸收或放出相同热量,水的温度变化比沙小,因此海边昼夜温差变化比沙漠中小,故D正确。
故选AD。
10.CD
【详解】A.比热容是物质的一种属性,与质量大小无关,所以一桶水的比热容和一杯水的比热容是相等的,故A错误;
B.水壶里的水烧开时,水蒸气具有大量内能,把壶盖顶起,内能转化为机械能,故B错误;
C.用锯条锯木板时,锯条发热,是通过做功的方式增加了锯条的内能,故C错误;
D.糖放入水中,过一段时间后整杯水都变甜了,是扩散现象,表明分子在不停地做无规则运动,故D正确.
【点睛】重点是比热容和改变物体内能的两种方式及分子热运动的特征和形成的现象,牢记改变物体内能的两种方式,牢记比热容是代表一种物质的属性,牢记分子动理论的特征.
11. 特性 种类 状态 质量 温度的变化 种类 状态 小
【详解】(1)[1][2][3][4][5]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。比热容是物质的特性之一,所以某种物质的比热容不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变,也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。也就是说,比热容的大小只与物质的种类及其状态有关,与物质的质量、温度的变化无关。
(2)[6][7]比热容是物质的一种特性,比热容的大小与物质的种类和物质的状态有关。不同物质的比热容一般不同。同种物质在同一状态下,比热容是一个不变的定值。如果物质的状态改变了,比热容的大小随之改变,如水变成冰。
(3)[8]水的比热容较大。这就意味着,在同样受热或冷却的情况下,因水的比热容大,根据有
故水的温度变化要小些。
12.比热容
【详解】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,使得昼夜的温差小,能有效调节周围环境的气温。
13.1:2
【详解】根据公式可得,,因A、B两杯液体质量之比3:2,从热源吸收相同热量,温度变化量之比4:3,带入可得
则A、B两种液体的比热容之比为1:2。
14. 2:3 5:12
【分析】知道甲、乙质量之比,吸收的热量和升高温度的关系,利用计算比热容的比值关系;知道甲、乙两物体质量之比,降低的温度之比,利用公式计算放出的热量之比.
【详解】由公式 得,因此两种材料的比热容之比为: ;
用这两种材料做成的物体的质量之比为3:4,降低的温度之比为5:6,由得它们放出的热量之比为:.
15. 6×105 100
【详解】[1]该电热水壶正常工作10min产生的热量为
故该电热水壶正常工作10min产生的热量为;
[2]根据可知,水的温度升高的温度为
由于是在标准大气压下,水的初温为25℃,水的沸点为100℃,故此时的水温为100℃。
16. 酒精 水银 酒精
【详解】解:(1)因为北极寒冷时气温非常低,故应选择凝固点最低的酒精作为温度计内的液体;(2)用三个相同的加热设备,同时对质量相同的三种液体加热,三种液体吸收的热量相同,因为水银的比热容最小,水银温度升高的最快;(3)质量相同的三种液体,因为酒精的密度最小,所以酒精的体积最大,分别放入三个相同的烧杯中,酒精的液面最高.
17. 相同 使两种不同液体A和B在相同的时间吸收的热量相同 58℃ 两种不同液体A和B升高的温度 2:1 A
【详解】(1)[1][2]用规格相同的电加热器给它们加热,才能使两种不同液体A和B在相同的时间吸收的热量相同,加热的时间的长短,反应了则它们吸收的热量的多少。
(2)[3]温度计的分度值为2℃,该温度为58℃。
[4]加热相同的时间即吸收的热量相同,由 可知,质量和初温都相同的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度越高的比热容越小,所以,通过比较两种不同液体A和B升高的温度来判断吸热能力的强弱。
(3)[5] 由实验数据 和 可知,质量和初温都相同液体A的与液体B,吸收相同的热量时, 液体A的比热容与液体B的比热容之比为
(4)[6]由可知,质量和初温都相同的不同物质,降低相同的温度,比热容较大,放出的热量较多。所以,A放出的热量更多。
18.4.2×104J
【详解】解:水吸收的热量为
答:水吸收的热量为4.2×104J。
19. 内
【详解】(1)[1]太阳能热水器工作将水加热,把太阳能转化为水的内能;
(2)[2]水的质量:
;
水吸收的热量:
Q吸.
20.(1)2.52×106J;(2)84g.
【详解】(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×30kg×(40℃﹣20℃)=2.52×106J;
(2)由题意可知,焦炭完全燃烧释放的热量:
Q放=Q吸=2.52×106J,
由Q放=mq可得,要完全燃烧焦炭的质量:
m′===0.084kg=84g.
21.0.8×103J/(kg·℃)
【详解】解:由图像可知,该物质10min升高温度为
Δt=50℃﹣20℃=30℃
由Q吸=cmΔt得,该物质的比热容为
答:该物质的比热容为0.8×103J/(kg·℃)。