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第2课时　比热容的应用与热量的计算
A基础过关
考点一　比热容的应用
1.(2024·广西中考)冬天,人们常用热水袋取暖。水能长时间供暖,主要原因是水的( )
A.密度大 B.密度小
C.比热容大 D.比热容小
2.(2024·武汉中考)下列事例中,与“水的比热容较大”这个特性无关的是( )
A.汽车发动机用水作冷却剂
B.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷
C.海边昼夜温度变化比沙漠中小,适于居住
D.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
3.如图所示是电暖器和暖手宝,电暖器充入的是比热容 (选填“大”或“小”)的液体,是为了通电后升温速度 (选填“快”或“慢”);而暖手宝要充入比热容 (选填“大”或“小”)的液体,是为了使它在一次通电加热后可放出更 (选填“多”或“少”)的热量。
考点二　热量的计算
4.一杯水,温度由30 ℃升高到50 ℃时吸收的热量为Q1,再由50 ℃升高到70 ℃时吸收的热量为Q2,则Q1与Q2的大小关系为( )
A.Q1>Q2 B.Q1C.Q1=Q2 D.无法判断
5.(2024·钦州一模)古代工匠锻造铁剑要经加热、锻打、淬火等步骤。在淬火冷却阶段,若2 kg 的铁剑温度从620 ℃降低到20 ℃,可以放出 J的热量。
[c铁=0.46×103 J/(kg·℃)]
6.标准大气压下,质量为0.5 kg、温度为70 ℃的水放出4.2×104 J的热量,水的温度降低了 ℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
7.为了取暖,每天需要给房间供热4.2×107 J。若流进房间散热器的水温是60 ℃,流出的水温是56 ℃,则每天需要 kg的水流经散热器。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
8.铁块和铁丝的质量之比是3∶1,当它们升高相同的温度,吸收的热量之比是 ,它们的比热容之比是 ,若它们放出相等的热量,降低的温度之比是 。
9.(2024秋·南宁质检)由于天气寒冷,吃早饭时妈妈会用热水给小明加热瓶装牛奶。如图所示,热水的体积为6×10-4 m3,初温为60 ℃,牛奶的质量是250 g,牛奶的温度由10 ℃ 最终升高到50 ℃。不计热量损失,忽略牛奶瓶质量,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),水的密度为1.0×103 kg/m3,求:
(1)热水的质量;
(2)热水放出的热量;
(3)牛奶的比热容。
易错点　忽略了标准大气压下水的沸点
10.在一个标准大气压下,5 kg初温30 ℃的水在吸收1.68×106 J的热量后,温度会升高( )
A.70 ℃ B.80 ℃
C.100 ℃ D.110 ℃
纠错:标准大气压下水的沸点为100 ℃
B能力提升
11. (多选)(2024秋·来宾期中)用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的A、B两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化的关系图像如图所示,下列说法正确的是(　)
A.A的比热容大于B的比热容
B.加热相同的时间,A升高的温度大于B升高的温度
C.加热相同的时间,A吸收的热量等于B吸收的热量
D.升高相同的温度,A、B吸收的热量相同
12.(跨学科·物理与地理)夏季在海边,由于水和砂石的比热容不同,常能够形成海风或者陆风。海风指从海上吹向陆地的风,反之为陆风。如图是某地空气流动的情况,据此判断此时为( )
A.白天,形成的是海风
B.晚上,形成的是海风
C.白天,形成的是陆风
D.晚上,形成的是陆风
13.(2024·钦州一模)两种不同的燃料,甲的质量为2 kg,乙的质量为1 kg,两者温度都升高1 ℃,吸收热量如图a所示,甲、乙燃料完全燃烧后放出的热量如图b所示,则:
(1)甲的比热容 (选填“大于”“小于”或“等于”)乙的比热容;
(2)甲的热值 (选填“大于”“小于”或“等于”)乙的热值。
14.有一根烧红的铁钉,温度是820 ℃,质量是2×1 kg,将它投入到某种液体中,该液体的初温是10 ℃,质量是36.8 g,铁钉和液体的温度达到20 ℃后不再变化。不考虑周围环境的影响和热损失,铁的比热容为0.46×103 J/(kg·℃)。计算:
(1)铁钉放出的热量;
(2)该液体的比热容。
C创新挑战(冲A+)
15. (跨学科实践)如图是某沿海城市和内陆城市在同一天的气温变化曲线,内陆城市气温变化对应的曲线是 (选填“A”或“B”),这是由于砂石的比热容 (选填“大于”或“小于”)水的比热容,吸收相同热量后砂石的温度变化较 (选填“大”或“小”)。 12.3　物质的比热容
第1课时　比热容
A基础过关
考点一　探究不同物质的吸、放热性能
1.如图所示为“探究水和砂石的吸、放热性能”实验。用规格相同的两个烧杯,取相同质量的水和砂石(干燥的)。用同一盏酒精灯对它们分别加热,同时搅拌砂石和水。观察在相同的加热时间内,它们温度升高的情况。水和砂石的起始温度均为20 ℃。
加热的时 间t/min 1 2 3 4 5 6 ……
水 22 24 26 28 30 32
砂石 28 36 44 52 60 68
(1)图中没有显示的本实验所需的测量工具是　秒表　。实验中,通过比较　加热时间　来比较水和砂石吸收热量的多少。
(2)用规格相同的两个烧杯,用同一盏酒精灯加热,理由是　使水和砂石在相同时间内吸收相同的热量　。
(3)加热过程中,不断地搅拌砂石和水,目的是　使砂石和水受热均匀　。
(4)分析实验数据可知:质量相同的水和砂石,加热相同的时间,水升高的温度　小于　(选填“大于”或“小于”)砂石升高的温度;这说明　水　(选填“水”或“砂石”)的吸热性能强;
(5)实验中,若使水和砂石升高相同的温度,水吸收的热量　大于　(选填“大于”或“小于”)砂石吸收的热量。
2.在探究不同物质吸热升温的现象时,用相同的热源和方法加热,则相同时间内沙子和水吸收的热量　相等　。如图所示,实验得到沙子和水的温度随时间变化的图像,其中a是　沙子　的图像。
考点二　比热容
3.(2024秋·柳州期中)下列关于比热容的说法中,正确的是(D)
A.温度高的钢块比温度低的钢块比热容大
B.质量小的铁球比质量大的铁球比热容大
C.一桶水的比热容比一碗水的比热容大
D.比热容是物质的特性之一,可以用来鉴别物质
4.下列情况中,比热容会发生变化的是(A)
A.水结成冰
B.水温由10 ℃升高到20 ℃
C.把粗铁丝拉成细铁丝
D.砖块的体积减小一半
易错点　不理解用加热时间来判断吸热的多少
5. (多选)如图所示是“比较食用油和水的吸热能力”的实验装置,下列说法正确的是(　B、D　)
A.用相同的酒精灯加热相同的时间,水吸收的热量多些
B.用相同的酒精灯加热相同的时间,食用油升高的温度更高
C.实验中分别取相同体积的食用油和水
D.实验中,食用油吸热升温较快,说明食用油吸热能力较弱
纠错:热源相同,用“加热时间”反映吸收热量的多少。
B能力提升
6.(2023·柳州一模)水的比热容比砂石的比热容大3倍多,这说明质量相同的水和砂石吸收相等热量后(D)
A.水的温度较高
B.砂石的温度较高
C.水的温度升高较多
D.砂石的温度升高较多
7.(2024·柳州二模)小明将一杯温度为36 ℃的水放入冰箱冷冻室后,水变为-18 ℃的冰块。现将这杯水的变化过程分为三个阶段:
①36 ℃的水变为18 ℃的水,放出热量Q1;
②18 ℃的水变为0 ℃的冰,放出热量Q2;
③0 ℃的冰变为-18 ℃的冰,放出热量Q3。
已知水的比热容大于冰的比热容,全过程质量不变,下列关系式正确的是(B)
A.Q1>Q2>Q3 B.Q2>Q1>Q3
C.Q3>Q2>Q1 D.Q1=Q2>Q3
8.(多选)(2024秋·北京东城区期末)如表是一些物质的比热容。依据表格中的数据,下列说法正确的是(　A、C、D　)
物质 比热容 [J·(kg·℃)-1] 物质 比热容 [J·(kg·℃)-1]
水 4.2×103 砂石 约0.92×103
酒精 2.4×103 铝 0.88×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
A.同种物质的比热容不一定相同
B.一瓶酒精倒出一半,瓶内剩余酒精的比热容变为1.2×103 J/(kg·℃)
C.质量为1 kg的砂石温度升高1 ℃吸收的热量约为0.92×103 J
D.质量相等的铝块和铜块,放出相等热量,铜块的温度变化大
9.(2023·安阳一模)将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球(c铝>c铁>c铜),浸没在沸水中煮较长的一段时间,则三个球的温度　相同　。从沸水中吸热最多的是　铝　球,吸热最少的是　铜　球。
10.如图甲所示,把一个高温小球放入一小盒低温的沙子中(小球和沙子的质量相等),两者的温度变化如图乙所示(不计热量的损失),通过乙图可得小球的比热容　小于　(选填“大于”“小于”或“等于”)沙子的比热容,在此过程中小球的比热容　不变　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
C创新挑战(冲A+)
11. (物理学与日常生活)为比较水和牛奶的比热容大小,某实验小组进行了如下实验:将两支完全相同的试管分别装一定量的水和牛奶(水和牛奶的初温相同、质量相同),然后将它们同时放入装有适量水的烧杯中,再对烧杯进行加热,如图所示。下列有关说法正确的是(D)
A.水和牛奶的吸热能力相同
B.加热相同的时间,水吸收的热量多一些
C.加热相同的时间,牛奶升高的温度高一些,说明牛奶的比热容大
D.要使牛奶和水升高相同的温度,对水加热的时间要更长一些12.3　物质的比热容
第1课时　比热容
A基础过关
考点一　探究不同物质的吸、放热性能
1.如图所示为“探究水和砂石的吸、放热性能”实验。用规格相同的两个烧杯,取相同质量的水和砂石(干燥的)。用同一盏酒精灯对它们分别加热,同时搅拌砂石和水。观察在相同的加热时间内,它们温度升高的情况。水和砂石的起始温度均为20 ℃。
加热的时 间t/min 1 2 3 4 5 6 ……
水 22 24 26 28 30 32
砂石 28 36 44 52 60 68
(1)图中没有显示的本实验所需的测量工具是 。实验中,通过比较 来比较水和砂石吸收热量的多少。
(2)用规格相同的两个烧杯,用同一盏酒精灯加热,理由是 。
(3)加热过程中,不断地搅拌砂石和水,目的是 。
(4)分析实验数据可知:质量相同的水和砂石,加热相同的时间,水升高的温度 (选填“大于”或“小于”)砂石升高的温度;这说明 (选填“水”或“砂石”)的吸热性能强;
(5)实验中,若使水和砂石升高相同的温度,水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”)砂石吸收的热量。
2.在探究不同物质吸热升温的现象时,用相同的热源和方法加热,则相同时间内沙子和水吸收的热量 。如图所示,实验得到沙子和水的温度随时间变化的图像,其中a是 的图像。
考点二　比热容
3.(2024秋·柳州期中)下列关于比热容的说法中,正确的是( )
A.温度高的钢块比温度低的钢块比热容大
B.质量小的铁球比质量大的铁球比热容大
C.一桶水的比热容比一碗水的比热容大
D.比热容是物质的特性之一,可以用来鉴别物质
4.下列情况中,比热容会发生变化的是( )
A.水结成冰
B.水温由10 ℃升高到20 ℃
C.把粗铁丝拉成细铁丝
D.砖块的体积减小一半
易错点　不理解用加热时间来判断吸热的多少
5. (多选)如图所示是“比较食用油和水的吸热能力”的实验装置,下列说法正确的是(　　)
A.用相同的酒精灯加热相同的时间,水吸收的热量多些
B.用相同的酒精灯加热相同的时间,食用油升高的温度更高
C.实验中分别取相同体积的食用油和水
D.实验中,食用油吸热升温较快,说明食用油吸热能力较弱
纠错:热源相同,用“加热时间”反映吸收热量的多少。
B能力提升
6.(2023·柳州一模)水的比热容比砂石的比热容大3倍多,这说明质量相同的水和砂石吸收相等热量后( )
A.水的温度较高
B.砂石的温度较高
C.水的温度升高较多
D.砂石的温度升高较多
7.(2024·柳州二模)小明将一杯温度为36 ℃的水放入冰箱冷冻室后,水变为-18 ℃的冰块。现将这杯水的变化过程分为三个阶段:
①36 ℃的水变为18 ℃的水,放出热量Q1;
②18 ℃的水变为0 ℃的冰,放出热量Q2;
③0 ℃的冰变为-18 ℃的冰,放出热量Q3。
已知水的比热容大于冰的比热容,全过程质量不变,下列关系式正确的是( )
A.Q1>Q2>Q3 B.Q2>Q1>Q3
C.Q3>Q2>Q1 D.Q1=Q2>Q3
8.(多选)(2024秋·北京东城区期末)如表是一些物质的比热容。依据表格中的数据,下列说法正确的是(　　)
物质 比热容 [J·(kg·℃)-1] 物质 比热容 [J·(kg·℃)-1]
水 4.2×103 砂石 约0.92×103
酒精 2.4×103 铝 0.88×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
A.同种物质的比热容不一定相同
B.一瓶酒精倒出一半,瓶内剩余酒精的比热容变为1.2×103 J/(kg·℃)
C.质量为1 kg的砂石温度升高1 ℃吸收的热量约为0.92×103 J
D.质量相等的铝块和铜块,放出相等热量,铜块的温度变化大
9.(2023·安阳一模)将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球(c铝>c铁>c铜),浸没在沸水中煮较长的一段时间,则三个球的温度 。从沸水中吸热最多的是 球,吸热最少的是 球。
10.如图甲所示,把一个高温小球放入一小盒低温的沙子中(小球和沙子的质量相等),两者的温度变化如图乙所示(不计热量的损失),通过乙图可得小球的比热容 (选填“大于”“小于”或“等于”)沙子的比热容,在此过程中小球的比热容 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
C创新挑战(冲A+)
11. (物理学与日常生活)为比较水和牛奶的比热容大小,某实验小组进行了如下实验:将两支完全相同的试管分别装一定量的水和牛奶(水和牛奶的初温相同、质量相同),然后将它们同时放入装有适量水的烧杯中,再对烧杯进行加热,如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.水和牛奶的吸热能力相同
B.加热相同的时间,水吸收的热量多一些
C.加热相同的时间,牛奶升高的温度高一些,说明牛奶的比热容大
D.要使牛奶和水升高相同的温度,对水加热的时间要更长一些第2课时　比热容的应用与热量的计算
A基础过关
考点一　比热容的应用
1.(2024·广西中考)冬天,人们常用热水袋取暖。水能长时间供暖,主要原因是水的(C)
A.密度大 B.密度小
C.比热容大 D.比热容小
2.(2024·武汉中考)下列事例中,与“水的比热容较大”这个特性无关的是(B)
A.汽车发动机用水作冷却剂
B.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷
C.海边昼夜温度变化比沙漠中小,适于居住
D.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
3.如图所示是电暖器和暖手宝,电暖器充入的是比热容　小　(选填“大”或“小”)的液体,是为了通电后升温速度　快　(选填“快”或“慢”);而暖手宝要充入比热容　大　(选填“大”或“小”)的液体,是为了使它在一次通电加热后可放出更　多　(选填“多”或“少”)的热量。
考点二　热量的计算
4.一杯水,温度由30 ℃升高到50 ℃时吸收的热量为Q1,再由50 ℃升高到70 ℃时吸收的热量为Q2,则Q1与Q2的大小关系为(C)
A.Q1>Q2 B.Q1C.Q1=Q2 D.无法判断
5.(2024·钦州一模)古代工匠锻造铁剑要经加热、锻打、淬火等步骤。在淬火冷却阶段,若2 kg 的铁剑温度从620 ℃降低到20 ℃,可以放出　5.52×105　J的热量。
[c铁=0.46×103 J/(kg·℃)]
6.标准大气压下,质量为0.5 kg、温度为70 ℃的水放出4.2×104 J的热量,水的温度降低了　20　℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
7.为了取暖,每天需要给房间供热4.2×107 J。若流进房间散热器的水温是60 ℃,流出的水温是56 ℃,则每天需要　2 500　kg的水流经散热器。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
8.铁块和铁丝的质量之比是3∶1,当它们升高相同的温度,吸收的热量之比是　3∶1　,它们的比热容之比是　1∶1　,若它们放出相等的热量,降低的温度之比是　1∶3　。
9.(2024秋·南宁质检)由于天气寒冷,吃早饭时妈妈会用热水给小明加热瓶装牛奶。如图所示,热水的体积为6×10-4 m3,初温为60 ℃,牛奶的质量是250 g,牛奶的温度由10 ℃ 最终升高到50 ℃。不计热量损失,忽略牛奶瓶质量,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),水的密度为1.0×103 kg/m3,求:
(1)热水的质量;
(2)热水放出的热量;
(3)牛奶的比热容。
解:(1)热水的质量
m水=ρ水V水
=1.0×103 kg/m3×6×10-4 m3=0.6 kg
(2)热水放出的热量为
Q放=c水m水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.6 kg×(60 ℃-50 ℃)=2.52×104 J
(3)不计热量损失,热水放出的热量等于牛奶吸收的热量,即
Q吸=Q放=2.52×104 J
由题意可知,牛奶的初温为10 ℃,末温为50 ℃,牛奶的比热容为
c牛奶===2.52×103 J/(kg·℃)。
易错点　忽略了标准大气压下水的沸点
10.在一个标准大气压下,5 kg初温30 ℃的水在吸收1.68×106 J的热量后,温度会升高(A)
A.70 ℃ B.80 ℃
C.100 ℃ D.110 ℃
纠错:标准大气压下水的沸点为100 ℃
B能力提升
11. (多选)(2024秋·来宾期中)用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的A、B两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化的关系图像如图所示,下列说法正确的是(　A、C　)
A.A的比热容大于B的比热容
B.加热相同的时间,A升高的温度大于B升高的温度
C.加热相同的时间,A吸收的热量等于B吸收的热量
D.升高相同的温度,A、B吸收的热量相同
12.(跨学科·物理与地理)夏季在海边,由于水和砂石的比热容不同,常能够形成海风或者陆风。海风指从海上吹向陆地的风,反之为陆风。如图是某地空气流动的情况,据此判断此时为(A)
A.白天,形成的是海风
B.晚上,形成的是海风
C.白天,形成的是陆风
D.晚上,形成的是陆风
13.(2024·钦州一模)两种不同的燃料,甲的质量为2 kg,乙的质量为1 kg,两者温度都升高1 ℃,吸收热量如图a所示,甲、乙燃料完全燃烧后放出的热量如图b所示,则:
(1)甲的比热容　小于　(选填“大于”“小于”或“等于”)乙的比热容;
(2)甲的热值　小于　(选填“大于”“小于”或“等于”)乙的热值。
14.有一根烧红的铁钉,温度是820 ℃,质量是2×1 kg,将它投入到某种液体中,该液体的初温是10 ℃,质量是36.8 g,铁钉和液体的温度达到20 ℃后不再变化。不考虑周围环境的影响和热损失,铁的比热容为0.46×103 J/(kg·℃)。计算:
(1)铁钉放出的热量;
(2)该液体的比热容。
解:(1)铁钉放出的热量为
Q放=c铁m铁Δt铁=0.46×103 J/(kg·℃)×2×10-3 kg×(820 ℃-20 ℃)=736 J
(2)由题意知
Q吸=Q放=736 J
由Q吸=c液m液Δt液得,该液体的比热容为
c液===2×103 J/(kg·℃)。
C创新挑战(冲A+)
15. (跨学科实践)如图是某沿海城市和内陆城市在同一天的气温变化曲线,内陆城市气温变化对应的曲线是　A　(选填“A”或“B”),这是由于砂石的比热容　小于　(选填“大于”或“小于”)水的比热容,吸收相同热量后砂石的温度变化较　大　(选填“大”或“小”)。

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