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專題07熱量比熱容(難點)一、單選題1.以下有關(guān)熱現(xiàn)象的描述正確的是()A.物體吸收熱量越多,說明它的比熱容越大B.用水給汽車發(fā)動機(jī)散熱是利用了水的比熱容大的性質(zhì)C.內(nèi)陸地區(qū)晝夜溫差較大是因為砂石的比熱容較大的原因D.同種物質(zhì)的比熱容一定不變【答案】B【解析】A.比熱容是物質(zhì)的一種特性,物體吸收熱量的多少與比熱容、質(zhì)量、升高的溫度有關(guān),由于不清楚質(zhì)量的大小、升高的溫度,無法判斷比熱容的大小,故A錯誤;B.用水給汽車散熱,主要是利用了水的比熱容較大的特性,在吸收相同溫度時,水溫度升高的較小,故B正確;C.水的比熱容最大,水的溫度變化??;而砂石的比熱容小,砂石的溫度變化大,故C錯誤;D.比熱容是物質(zhì)的特性,如冰化成水,比熱容也會改變,故D錯誤。故選B。2.甲、乙兩個初溫相同、質(zhì)量不同(m甲<m乙)的銅球,當(dāng)它們吸收相同熱量后,下列說法正確的是()A.銅球甲的末溫高 B.銅球乙的末溫高C.銅球甲的比熱容大 D.銅球乙的比熱容大【答案】A【解析】AB.甲、乙兩個初溫相同、質(zhì)量不同(m甲<m乙)的銅球,當(dāng)它們吸收相同熱量后,由可知,銅球甲的溫度變化量大于銅球乙的溫度變化量,所以銅球甲的末溫高。故A正確,B錯誤;CD.比熱容是物質(zhì)的一種特性,甲、乙兩球均為銅球,比熱容相同。故CD錯誤。故選A。3.如圖(a)所示,把涼牛奶放在熱水中加熱,經(jīng)一段時間后,它們的溫度隨時間變化的圖像如圖(b)所示,(已知c水>c牛奶),則下列說法中正確的是()A.牛奶的溫度變化一定比水小 B.牛奶溫度變化可能比水慢C.牛奶的質(zhì)量一定比水大 D.牛奶的質(zhì)量可能比水小【答案】D【解析】把涼牛奶放在熱水中時,牛奶吸熱、溫度升高,水放熱、溫度降低,直至兩者的末溫相等,因此乙是牛奶的溫度變化圖像,甲是水的溫度變化圖像。A.由圖中縱坐標(biāo)可知,牛奶從低溫升高至最后溫度時,其溫度變化量大,即牛奶的溫度變化比水大,故A錯誤;B.由圖可知,相同時間內(nèi)牛奶的溫度變化比水大,即牛奶溫度變化比水快,故B錯誤;CD.不計熱量損失,則Q放水=Q吸牛奶,即c水m水△t水=c牛奶m牛奶△t牛奶已知c水>c牛奶,△t水<△t牛奶,所以m水可能大于m牛奶,也可能小于m牛奶,故C錯誤,D正確。故選D。4.溫度相同的兩塊相同材質(zhì)金屬塊,吸收相同的熱量后()A.質(zhì)量大的金屬塊的溫度一定高 B.質(zhì)量大的金屬塊的溫度一定低C.質(zhì)量大的金屬塊的溫度可能高 D.兩塊金屬塊的溫度不可能相同【答案】B【解析】由可知,溫度相同的兩塊相同材質(zhì)金屬塊,比熱容相同,吸收相同的熱量后,質(zhì)量大的金屬塊升高的溫度較低,所以質(zhì)量大的金屬塊的末溫較低,故B符合題意,ACD不符合題意。故選B。5.如圖所示用相同的酒精燈分別對a、b兩液體加熱(圖甲),若兩液體在相同的時間內(nèi)吸收的熱量相等且不計液體熱量散失,根據(jù)測得數(shù)據(jù)分別描繪出兩液體的溫度隨時間變化的圖像(圖乙)。分別用ma、mb、ca、cb表示a、b兩液體的質(zhì)量和比熱容,下列推斷正確的是()A.若ma>mb,則ca=cb B.若ma>mb,則ca<cbC.若ca<cb,則ma<mb D.若ca=cb,則ma>mb【答案】B【解析】由乙圖可知a、b兩液體吸收相同的熱量時a的溫度升高幅度大,即,AB.若,由知,,故A錯誤,B正確;C.若,由知,ma與mb的大小關(guān)系無法判斷,故C錯誤;D.若,由知,,故D錯誤。故選B。6.甲、乙兩物體質(zhì)量都為2kg,丙物體質(zhì)量為1kg,三個物體溫度都升高1℃,吸收熱量如圖所示,則()A.甲的比熱容為3000J/(kg·℃)B.甲的比熱容比乙的大C.乙和丙的比熱容相等D.吸收相同熱量,甲升高的溫度大于丙【答案】B【解析】ABC.由圖可知甲物體吸收的熱量Q甲=3000J,乙物體吸收的熱量Q乙=2000J,丙物體吸收的熱量Q丙=2000J,甲的比熱容為乙的比熱容為丙的比熱容為所以甲的比熱容比乙的大,乙的比熱容小于丙的比熱容,故B正確,AC錯誤;D.當(dāng)甲、丙吸收相同熱量時,甲升高的溫度為丙升高的溫度為所以甲升高的溫度小于丙升高的溫度,故D錯誤。故選B。7.冷水的溫度為t1,熱水的溫度為t2,現(xiàn)要把冷水和熱水混合成溫度為t3的溫水,若不計熱量損失,冷水和熱水的質(zhì)量比應(yīng)為A. B. C. D.【答案】C【分析】冷水和熱水混合,冷水吸收熱量、溫度升高,熱水放出熱量、溫度降低,不考慮熱損失,則Q吸=Q放,根據(jù)熱平衡方程求冷水和熱水的質(zhì)量比.【解析】冷水吸收的熱量:Q吸=cm1(t3?t1),熱水放出的熱量:Q放=cm2(t2?t3),由題知,Q吸=Q放,∴cm1(t3?t1)=cm2(t2?t3),解得:=故選C.8.已知1g甲液體溫度升高1℃需要2.1J的熱量,1g乙液體溫度升高1℃需要4.2J的熱量,1g丙液體溫度升高1℃需要2.8J的熱量,分別取甲、乙兩種液體各60g,以相同的熱源加熱,其溫度與加熱時間的關(guān)系如圖所示。若取90g的丙液體,以相同的熱源加熱,則其溫度與加熱時間的關(guān)系圖像()A.落在Ⅰ區(qū) B.落在Ⅱ區(qū) C.與甲重疊 D.與乙重疊【答案】D【解析】由題知,1g甲乙丙三種液體,每升高1℃,吸收的熱量為2.1J、4.2J、2.8J,則三液體的比熱容分別為用相同的熱源加熱相同的時間,吸收的熱量相同,由得同理可得可見所以丙液體的溫度與加熱時間的關(guān)系圖像和乙重疊,故D符合題意,ABC不符合題意。故選D。9.質(zhì)量相等的兩金屬塊A、B長時間放在沸水中,將它們從沸水中取出后,立刻分別投入甲、乙兩杯質(zhì)量和溫度都相同的冷水中。不計熱量損失,當(dāng)甲、乙兩杯水的溫度不再升高時,發(fā)現(xiàn)甲杯水的溫度低于乙杯水的溫度。則下列說法中正確的有的是()①金屬塊A末溫比B的末溫高②金屬塊B放出的熱量比A的多③金屬塊A的比熱容比B的比熱容小④甲杯中的水比乙杯中的水吸收的熱量少A.1個 B.2個 C.3個 D.4個【答案】C【解析】①達(dá)到熱平衡后,金屬塊的末溫等于水的末溫,所以金屬塊A末溫等于金屬塊B的末溫,故①錯誤;②④兩金屬塊使水溫升高,甲杯水的溫度低于乙杯水的溫度,而初溫相同,兩杯水甲的溫度變化小,而甲、乙兩杯水的質(zhì)量相同,由吸熱公式可知,甲杯里的水比乙杯里的水吸收的熱量少;每個金屬塊放出的熱量等于各自杯中水吸收的熱量,所以金屬塊A放熱少,即金屬塊B放出的熱量比A的多,故②④正確;③兩金屬塊都從沸水中取出、初溫相同,對于金屬塊A來說有①對于金屬塊B來說有②因為則①÷②得又因為,所以則有,故③正確;綜合以上分析可知,有②③④說法正確,故ABD錯誤,C正確。故選C。10.A、B兩物體質(zhì)量相等,溫度均為10℃;甲、乙兩杯水質(zhì)量相等,溫度均為50℃?,F(xiàn)將A放入甲杯,B放入乙杯,熱平衡后甲杯水溫降低了4℃,乙杯水溫降低了8℃,不考慮熱量的損耗,則A、B兩物體的比熱容之比為()A.4∶9 B.3∶5 C.2∶3 D.1∶2【答案】A【解析】物體A放入甲杯水后則它們的共同溫度為物體A的溫度由10℃升高到46℃,則水放出的熱量A吸收的熱量根據(jù)熱平衡方程即代入相關(guān)數(shù)據(jù)得物體B放入乙杯水后它們的共同溫度為B的溫度由10℃升高到42℃,則水放出的熱量B吸收的熱量根據(jù)熱平衡方程即代入相關(guān)數(shù)據(jù)得A、B兩物體質(zhì)量相等,即故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。二、填空題11.某一人工湖湖水的質(zhì)量為1.0×107kg,水溫升高2℃,則湖水吸收的熱量為____J。若這些熱量被同等質(zhì)量的砂石吸收(c砂石<c水),則砂石升高的溫度將____________2℃(選填“大于”、“等于”或“小于”)。水的比熱容是______________,它所表示的物理意義是:_________________?!敬鸢浮?.4×1010大于4.2×103J/(kg·℃)見解析【解析】[1]根據(jù)Q=cm?t可得,湖水吸收的熱量為Q=cm?t=4.2×103J/(kg·℃)×1.0×107kg×2℃=8.4×1010J[2]由于砂石的比熱容小,在吸收相同的熱量時,等質(zhì)量的砂石升高的溫度將大于2℃。[3][4]水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃),表示的物理意義是:質(zhì)量為1kg是水溫度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的熱量是4.2×103J。12.我國許多城市中建有大型綠地,綠地中的人工湖具有“吸熱”功能,盛夏季節(jié)能大大減弱周圍地區(qū)的“熱島效應(yīng)”。某人工湖湖水的質(zhì)量為1.0×107kg。若水溫平均升高0.8℃,則湖水吸收的熱量為___________J,若這些熱量被等量的砂石吸收(c水>c砂石),則砂石升高的溫度___________0.8℃(選填“大于”“等于”或“小于”)。c水=4.2×103J/(kg?℃)【答案】3.36×1010大于【解析】[1]湖水吸收的熱量為[2]由題知,水和沙石的質(zhì)量m相同,吸收的熱量相同,因為所以即吸收相同的熱量,砂石升高的溫度將大于0.8℃。13.在海邊看海,風(fēng)是迎面吹來,還是從背后吹來,日夜是有區(qū)別的,這種風(fēng)叫“海陸風(fēng)”。海陸風(fēng)的形成是因為海水與陸地的___________不同,導(dǎo)致空氣溫度不同而向不同方向流動,如圖所示的場景發(fā)生在炎熱的夏天,在圖中虛線框內(nèi)畫一個箭頭,用來表示地面附近空氣的流動方向___________?!敬鸢浮勘葻崛荨窘馕觥縖1]白天,地表受太陽輻射而增溫,陸地表面砂石的比熱容比海水的比熱容小得多,陸地升溫比海洋快得多,因此陸地上的氣溫明顯高于附近海洋上的氣溫,陸地上空空氣迅速增溫而向上抬升,海水上空的氣溫相對較低,冷空氣下沉并在近地面流向附近較熱的陸地,補(bǔ)充陸地附近因熱空氣上升而造成的空缺,形成海風(fēng),夜間,陸地冷卻快,海上較為溫暖,近地面氣流從陸地吹向海面,稱為陸風(fēng)。[2]在圖中虛線框內(nèi)畫一個箭頭,用來表示地面附近空氣的流動方向如圖所示14.2kg的水溫度從40℃升高到90℃吸收熱量為_______J;如圖是西安市和鹽城市(沿海)同一天氣溫變化曲線。請你判斷內(nèi)陸城市一天氣溫變化所對應(yīng)的曲線是_______(A/B),是因為水的_______大?!敬鸢浮?.2×105A比熱容【解析】[1]水吸收的熱量[2][3]沙石的比熱容小于水的比熱容,質(zhì)量相同的水與沙石相比,吸收相同熱量后沙石溫度變化大,水的溫度變化??;從圖象可以看出曲線A的溫度升高多、曲線B的溫度升高少,因此曲線A是內(nèi)陸城市一天氣溫變化所對應(yīng)的曲線,B是沿海城市一天氣溫變化所對應(yīng)的曲線。15.用兩個完全相同的電加熱器,分別給質(zhì)量相同的A、B兩種液體加熱,它們的溫度隨時間變化的圖象如圖所示。根據(jù)圖象可知:加熱相同的時間,液體___________的溫度升高比較快;兩者相比,液體B的比熱容比較___________?!敬鸢浮緼大【解析】[1][2]由圖像可知,當(dāng)給A和B加熱10min時,A由30℃升高到70℃,升高了40℃,B由20℃升高到40℃,升高了20℃,液體A升溫較快,比熱容較小,液體B升溫慢,B的比熱容比較大。16.查閱表,可以知道:比熱容的單位是:焦/千物質(zhì)比熱物質(zhì)比熱銅0.39×103水銀0.14×103鋼鐵0.45×103煤油2.1×103錫0.24×103水4.2×103干泥土0.84×103冰2.1×103(1)錫的比熱容是______J/(kg·°C),它表示:1千克的錫溫度每升高1°C吸收的熱量為______焦;(2)除______之外,不同物質(zhì)的比熱容一般不同;(3)在短期內(nèi),上海市處于雨天時晝夜溫差較小,處于晴天時晝夜溫差較大,這可能是______造成的?!敬鸢浮?.24×1030.24×103J煤油與冰雨天空氣濕度大,且水的比熱容較大【解析】(1)[1][2]由表可知錫的比熱容為0.24×103J/(kg·°C),它所表示的物理意義是:1千克的錫溫度每升高1°C吸收的熱量為0.24×103J。(2)[3]由表可知,除了煤油和冰以外,不同物質(zhì)的比熱容一般不同。(3)[4]上海市處于雨天時晝夜溫差較小,處于晴天時晝夜溫差較大,這是因為下雨天空氣濕度比較大,空氣中的水蒸氣比較多,水的比熱容大,在吸收(或放出)相同熱量時,溫度變化量比較小。17.小華同學(xué)在復(fù)習(xí)時對所學(xué)的部分物理量進(jìn)行了分類歸納.物理量:速度v=、比熱容c=、功率P=、重力G=mg、機(jī)械功W=Fs小華的分類:重力G、速度v、功率P歸為一類(1)請你判斷:小華的分類_____(選填“合理”或“不合理");(2)以上物理量中,反映物質(zhì)特性的物理量是_____;(3)可以歸為一類的物理量是_____,歸類的理由是_____.【答案】不合理比熱熔速度、功率因為速度、功率都是表示快慢的物理量.【解析】物體單位時間內(nèi)通過的路程叫做速度;速度是表示物體運(yùn)動快慢的物理量;單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度每升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容;比熱容是表示物質(zhì)吸放熱能力強(qiáng)弱的物理量;物體單位時間內(nèi)做的功叫功率,功率是表示做功快慢的物理量;由于地球的吸引而使物體受到的力叫重力.根據(jù)上述分析可得:(1)[1]小華將重力G、速度v、功率P歸為一類是不合理的,因為速度v、功率P二者都是表示快慢的物理量,而重力G不是;(2)[2]比熱是表示物質(zhì)吸放熱能力強(qiáng)弱的物理量,是反映物質(zhì)特性的物理量;(3)[3][4]可以將速度、功率歸為一類,因為速度、功率都是表示快慢的物理量.18.我國是發(fā)展中國家,建筑能耗已經(jīng)占到社會總能耗的30%左右,給環(huán)境帶來了嚴(yán)重的污染。為了減少建筑能耗,提高樓房的保溫性能,國家正在實施建筑節(jié)能。某實驗小組的同學(xué)為比較兩種新型保溫材料A和B的保溫效果,將這兩種保溫材料分別做成形狀、結(jié)構(gòu)、厚度完全相同的保溫筒,兩保溫筒內(nèi)同時分別放置完全相同、溫度均為80℃的恒溫源(如圖甲所示)。將兩保溫筒放在室溫為20℃的房間內(nèi),每隔10min測量一次兩保溫筒外表面相同位置處的溫度,根據(jù)記錄的實驗數(shù)據(jù)繪制的圖像如圖乙所示,其中Ⅰ、Ⅱ分別表示保溫材料A、B做成的保溫筒外表面溫度隨時間變化的圖像。(1)根據(jù)實驗過程及圖像可知,______(選填“A”或“B”)材料的保溫效果好,你的依據(jù)是______;(2)在實際生活中,保溫材料除了樓層保暖以外,還有______用途。(寫出一條即可)【答案】B在相等時間內(nèi),B做成的保溫筒外表面溫度升高的較少,B材料的保溫性能好制作保溫杯【解析】(1)[1][2]由圖知,在相等的時間內(nèi),B做成的保溫筒外表面溫度升高的較少,則B材料的保溫性能好,故可用單位時間內(nèi)保溫筒外表面的溫度變化表示保溫效果。(2)[3]在實際生活中,保溫材料除了樓層保暖以外,還有制作保溫杯的用途。三、計算題19.把質(zhì)量為4kg,溫度為20℃的鋁塊加熱到70℃,問:(1)鋁塊吸收的熱量為多少?(2)若這些熱量全部由沸水降溫提供,需要多少千克的沸水?【鋁的比熱容為0.9×103焦/(千克?℃)】【答案】(1)1.8×105J;(2)1.43kg【解析】解:(1)鋁塊的質(zhì)量m=4kg升高的溫度?t=70℃-20℃=50℃鋁塊吸收的熱量為Q吸=cm?t=0.9×103J/(kg?℃)×4kg×50℃=1.8×105J(2)由題意可知,沸水需要放出的熱量Q放=Q吸=1.8×105J沸水的溫度變化?t1=t0-t=100℃-70℃=30℃由Q放=cm?t可得,需要沸水的質(zhì)量答:(1)鋁塊吸收的熱量為1.8×105J;(2)若這些熱量全部由沸水降溫提供,需要1.43kg的沸水。20.一壺質(zhì)量為2千克,溫度為20℃的水,加熱到70℃(已知c水=4.2×103焦/(千克·℃)。求:(1)水升高的溫度Δt;(2)水吸收的熱量Q;(3)接著再繼續(xù)加熱,若水又吸收了1.68×105焦的熱量,求水的末溫t末?!敬鸢浮浚?)50℃;(2)4.2×105J;(3)90℃【解析】解:(1)水升高的溫度為Δt=70℃-20℃=50℃(2)水吸收的熱量為Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×50℃=4.2×105J(3)接著再繼續(xù)加熱,若水又吸收了1.68×105焦的熱量,水升高的溫度為水的末溫為t末=70℃+20℃=90℃答:(1)水升高的溫度為50℃;(2)水吸收的熱量為4.2×105J;(3)接著再繼續(xù)加熱,若水又吸收了1.68×105焦的熱量,水的末溫為90℃。21.如圖所示,A、B是兩個底部裝有完全相同的加熱器的容器,加熱器產(chǎn)生的熱量90%可以被容器中的液體吸收,已知加熱器每秒鐘放出熱量為1000J。現(xiàn)將甲、乙(蓖麻油)兩種液體分別倒入A、B杯中,其中甲液體的質(zhì)量為200g,加熱過程中甲、乙兩種液體溫度隨加熱時間的變化曲線如圖所示。分析回答下列問題:(1)加熱60s時,乙吸收的熱量;(2)甲液體的比熱容:(3)蓖麻油的質(zhì)量。[c蓖麻油=1.8×103J/(kg℃)]【答案】(1)5.4×104J;(2)3×103J/(kg℃);(3)0.6kg【解析】解:(1)加熱60s,乙吸收的熱量為Q乙=1000J×60s×90%=5.4×104J(2)由圖像可知,甲液體加熱20s溫度從10℃升高到40℃,升高了30℃,在這20s內(nèi)甲液體吸收的熱量為Q甲=1000s×20s×90%=1.8×104J甲液體的質(zhì)量m甲=200g=0.2kg則甲液體的比熱容為3×103J/(kg℃)(3)由圖可知,蓖麻油60s內(nèi)升高的溫度為50℃,蓖麻油的質(zhì)量為答:(1)加熱60s時,乙吸收的熱量是5.4×104J;(2)甲液體的比熱容為3×103J/(kg℃);(3)蓖麻油的質(zhì)量為0.6kg。22.在質(zhì)量是0.5千克的鋁壺里裝了2千克水,把這壺水從20℃加熱到100℃,求(1)水吸收的熱量Q水[c水=4.2×103J/(kg·℃)];(2)鋁壺吸收的熱量Q水鋁[c鋁=0.9×103J/(kg·℃)];(3)若在這個鋁壺中裝入質(zhì)量為1千克的另一種液體,該液體的比熱容是c液,把這壺液體從20℃加熱到40℃,這個過程中鋁壺和液體吸收的熱量分別是Q鋁和Q液.請參考樣例,根據(jù)c鋁和c液的大小關(guān)系,寫出Q鋁和Q液的大小關(guān)系(已知c鋁不等于c液).樣例:若c鋁大于c液,則Q鋁可能大于Q液.【答案】(1)6.72×105J(2)3.6×104J(3)見解析【解析】(1)水吸收的熱量:Q水=c水m水(t?t0)=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(100℃?20℃)=6.72×l05J(2)鋁壺吸收的熱量:Q鋁=c鋁m鋁(t?t0)=0.9×103J/(kg?℃)×0.5kg×(100℃?20℃)=3.6×l04J(3)液體吸收的熱量:Q液=c液m液(t?t0)=c液×1kg×(40℃?20℃)鋁壺吸收的熱量:Q鋁=c鋁m鋁(t?t0)=c鋁×0.5kg×(40℃?20℃)由上可得,當(dāng)c鋁×0.5kg×(40℃?20℃)=c液×1kg×(40℃?20℃)c鋁=2c液即當(dāng)c鋁=2c液時,Q鋁=Q液;當(dāng)c鋁2c液時,Q鋁Q液;當(dāng)c鋁2c液時,Q鋁Q液.答:(1)水吸收的熱量為6.72×l05J;(2)鋁壺吸收的熱量為3.6×l04J;(3)當(dāng)c鋁等于2c液時,Q鋁可能等于Q液;當(dāng)c鋁2c液時,Q鋁Q液;當(dāng)c鋁2c液時,Q鋁Q液.四、實驗題23.為了比較水和食用油的吸熱能力,小明用兩套相同的裝置做了如圖所示的實驗,實驗數(shù)據(jù)記錄如表。物質(zhì)質(zhì)量(g)初始溫度(℃)加熱時間(min)最后溫度(℃)水5020542食用油5020550(1)從表中數(shù)據(jù)可知,加熱結(jié)束時,食用油的溫度比水溫度______(選填“高”或“低”)。由此可推理,如果要使水和食用油的最后溫度相同,就要給水加熱更長的時間,此時,水吸收的熱量______(選填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的熱量;(2)從表中數(shù)據(jù)可以看出______(選填“水”或“食用油”)吸熱的能力更強(qiáng),但小明覺得實驗次數(shù)過少,缺乏說服力,則他應(yīng)該______?!敬鸢浮扛叽笥谒娊馕觥窘馕觥浚?)[1]由表格數(shù)據(jù)知,初溫相同的水和食用油加熱相同時間,食用油的溫度比水的溫度高。[2]要使水和食用油最后溫度相同,即升高的溫度相同,水需要加熱時間長,說明水吸收的熱量比食用油吸收的熱量多。(2)[3]由表格數(shù)據(jù)知,質(zhì)量和初溫相同的水和食用油加熱相同時間,即吸收相同熱量,水升溫慢,食用油升溫快,說明水的吸熱能力更強(qiáng)。[4]由表格數(shù)據(jù)知,實驗中只記錄了一個時間段,兩種液體對應(yīng)的溫度,實驗次數(shù)太少,為了得到具有普遍性的結(jié)論,接下來應(yīng)加熱更長時間,多記錄幾個兩種液體對應(yīng)的溫度。24.為了研究物質(zhì)的某種特性,某小組的同學(xué)利用如圖所示裝置的做了如下實驗:他們在兩只完全相同的燒杯中放入100克水和100克煤油,用兩只相同酒精燈加熱,利用溫度計和計時器測量液體的溫度隨時間的變化情況。記錄數(shù)據(jù)如表一、表二所示。(已知ρ水>ρ煤油)表一
100克水表二
100克煤油加熱時間(分)0481216加熱時間(分)02468溫度(℃)2022242628溫度(℃)2022242628升高溫度(℃)02468升高溫度(℃)02468(1)甲圖燒杯中盛的液體是_______(選填“水”或“煤油”)。實驗中,加熱時間長短間接反映了__________;(2)分析比較表一(或表二)中的第一行和第三行的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是:_____________;(3)分析比較表一和表二中_____________的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論:質(zhì)量相等的不同物質(zhì),升高相同的溫度,吸收的熱量不相等,水吸收的熱量比煤油吸收的熱量多;(4)小組同學(xué)進(jìn)一步綜合分析表一、表二數(shù)據(jù)得出以下結(jié)論:綜合分析比較表一和表二中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件可得:同種物質(zhì),吸收熱量與質(zhì)量、升高溫度的比值是定值。該結(jié)論是____(選填“正確完整”、“正確不完整”、“錯誤”)?!敬鸢浮棵河臀諢崃康亩嗌俳o質(zhì)量相同的同種液體加熱時,溫度升高越高,吸收熱量越多第三列正確不完整【解析】(1)[1]由圖示知,甲燒杯中所裝液體的體積比乙燒杯中的大,據(jù)知,燒杯中所裝質(zhì)量相同的水和煤油,煤油的體積較大,所以甲燒杯裝的是煤油。[2]實驗中,加熱時間越長,酒精燈燃燒放出的熱量越多,則燒杯中液體吸收的熱量也越多,所以用加熱時間反映液體吸收熱量的多少。(2)[3]由表一數(shù)據(jù)知,加熱時間越長,水吸收的熱量越多,溫度升高越高,所以可得出的結(jié)論是:給相同質(zhì)量的同種液體加熱時,溫度升高越高,吸收熱量越多。(3)[4]由兩表格中的第三列數(shù)據(jù)知,相同質(zhì)量的水和煤油升高的溫度相同,為4℃時,所需的時間不同,水所需時間更長為8min,煤油只需要4min,說明水需要吸收的熱量更多。(4)[5]由表格數(shù)據(jù)一知,加熱時間每變化4min時,水的溫度升高為2℃,即水所吸收的熱量變化量與水的溫度變化量比值是定值,而在這個過程水的質(zhì)量不變。由表二數(shù)據(jù)知,燈油所吸收的熱量的變化量與燈油的溫度變化量比值也是定值,但兩個比值不相等。所以同種物質(zhì),吸收熱量與質(zhì)量、升高溫度的比值是定值,但不同物質(zhì)的比值一般不同,小明得出的結(jié)論正確,但不完整。25.小明在學(xué)習(xí)了比熱容的相關(guān)知識后,想探究物體放出熱量的快慢與哪些因素有關(guān)。他把一個裝有1千克熱水的熱水袋懸掛在空中,將一支溫度計插入熱水中測量水溫,當(dāng)水溫下降到80℃時開始計時,并且他根據(jù)相關(guān)信息計算了熱水放出的總熱量。改變環(huán)境溫度后,他再次進(jìn)行了實驗,實驗數(shù)據(jù)記錄如表1、表2所示。表1:環(huán)境溫度為20℃,m水=1千克。序號1234567放熱時間(分)0102030405060熱水溫度(℃)80554233282523熱水放出的總熱量(×103焦)0159.6197.4218.4231239.4表2:環(huán)境溫度為30℃,m水=1千克。序號1234567放熱時間(分)0102030405060熱水溫度(℃)80604841363432.5熱水放出的總熱量(×103焦)084134.4163.8184.8193.2199.5①已知水的比熱容為4.2×103焦/(千克·℃),則表1開始計時的0~10分鐘內(nèi),熱水放出的總熱量為______×103焦。②根據(jù)表1或表2中第二行和第四行中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是:相同環(huán)境溫度下,相同質(zhì)量的熱水隨著溫度降低,單位時間內(nèi)放出的熱量越來越______。③根據(jù)表1和表2中實驗序號______的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是:相同質(zhì)量的熱水,放熱時間相同,______?!敬鸢浮?05少2、3、4、5、6或7環(huán)境溫度越高,(單位時間內(nèi))放出的熱量越少【解析】[1]根據(jù)放熱公式可得,熱水放出的總熱量為[2]由表1的數(shù)據(jù)可知,第一組和第二組之間放出的總熱量差為105(×103焦),第二組和第三組之間的總熱量差為54.6(×103焦),后面的數(shù)據(jù)同理會比上一此總熱量差少,由此可得結(jié)論為:相同環(huán)境溫度下,相同質(zhì)量的熱水隨著溫度降低,單位時間內(nèi)放出的熱量越來越少。[3][4]根據(jù)表1和表2中實驗序號2、3、4、5、6或7的數(shù)據(jù)可知,表格2的數(shù)據(jù)總是比表格1的數(shù)據(jù)小,而表格2的環(huán)境溫度比表格1的大。由此可得出的初步結(jié)論是:相同質(zhì)量的熱水,放熱時間相同,環(huán)境溫度越高,(單位時間內(nèi))放出的熱量越少。26.某興趣小組研究物質(zhì)吸收熱量多少與哪些因素有關(guān),他們在一只一次性杯子中裝黃沙或干泥土后放入燒杯中,燒杯口用透明薄膜密封,然后放在陽光下加熱(假設(shè)每分鐘物質(zhì)吸收太陽輻射的熱量相等),如圖所示。每次實驗時,小組同學(xué)測出研究物質(zhì)的質(zhì)量,并用DIS設(shè)備(圖中未畫出)測出加熱的時間及升高的溫度,并將三次實驗的數(shù)據(jù)記錄在下表中。表1:300克、20℃黃沙表2:480克、20℃黃沙表3:300克、18℃干泥土實驗序號升高的溫度(℃)時間(分鐘)實驗序號升高的溫度(℃)時間(分鐘)實驗序號升高的溫度(℃)時間(分鐘)12.05.042.08.072.04.524.010.054.016.084.09.036.015.066.024.096.013.5(1)在該實驗裝置中,小組同學(xué)將研究物質(zhì)密封在燒杯內(nèi),并在燒杯底部墊泡沫塊,這是為了隔絕研究物質(zhì)與外界發(fā)生______。實驗時,他們所選的黃沙與干泥土的初始溫度______(選填“相同”或“不同”);(2)分析比較實驗序號______中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的結(jié)論是:同種物質(zhì),升高的溫度相同時,質(zhì)量越大,吸收的熱量越多;(3)分析比較表一、表二或表三中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的結(jié)論是:______;(4)分析比較實驗序號1與7(或2與8或3與9)中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的結(jié)論是:______,基于該結(jié)論所反映的事實,物理學(xué)中引入了“比熱容”這一物理量?!敬鸢浮繜醾鬟f不同1與4/2與5/3與6相同質(zhì)量的同種物質(zhì),吸收的熱量與升高的溫度成正比相同質(zhì)量的不同物質(zhì),升高的溫度相同時,黃沙吸收的熱量比干泥土多【解析】(1)[1]分析小組同學(xué)設(shè)計的實驗裝置,他們將研究物質(zhì)密封在燒杯內(nèi),并在底部墊泡沫塊,而泡沫塊導(dǎo)熱效果不好,故這是為了隔絕研究物質(zhì)與外界空氣之間發(fā)生熱傳遞現(xiàn)象,減少由于散熱對實驗數(shù)據(jù)造成的影響。[2]由表中數(shù)據(jù)知,干泥土的初始溫度為18℃,黃沙的初始溫度為20℃,所以實驗時黃沙與干泥土的初始溫度不同。(2)[3]分析比較實驗序號1與4、2與5或3與6中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件可知,升高相同溫度時,質(zhì)量越大,所需的加熱時間越長,即吸收的熱量越多。(3)[4]分析比較表一、表二或表三中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件可知,加熱的時間為原來的幾倍,升高的溫度也為原來的幾倍,故可初步得出:相同質(zhì)量的同種物質(zhì),吸收的熱量與升高的溫度成正比。(4)[5]分析比較實驗序號1與7(或2與8或3與9)中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件可知,物質(zhì)不同,質(zhì)量相同,在升高相同溫度的條件下,黃沙所需的加熱時間要比干泥土的加熱時間更長,即反映的是相同質(zhì)量的不同物質(zhì)溫度變化相同時,在吸熱方面存在差異,在物理學(xué)中引入的是“比熱容”這一物理量。27.小明和小華在探究物體放出熱量的多少與哪些因素有關(guān)的實驗時,先在兩只完全相同的燒杯中分別放入100克和200克的溫水,然后讓它們自然冷卻(設(shè)兩杯水每分鐘放出的熱量相等),并將觀察到的數(shù)據(jù)記錄在表一中;①小明
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