1、2024-2025学年九年级上册物理考点解读与训练123 物质的比热容1、水的比热容的特点及应用(1)水的比热容较大,在工农业生产和日常生活中有广泛的应用,这个应用主要考虑两个方面:(1)由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)很多的热而自身的温度却变化不多,有利于调节气候;夏天,太阳光照射到海面上,海水的温度在升高过程中吸收大量的热,所以人们住在海边并不觉得特别热;冬天,气温低了,海水由于温度降低而放出大量的热,使沿海气温不至于降得太低,所以住在海边的人们又不觉得特别冷;(2)一定质量的水升高(或降低)一定温度吸热(或放热)很多,有利于用水作冷却剂或取暖;作冷却剂时,是让水吸收带走更多
2、的热量;用来取暖时,是让水放出更多热量供给人们,另一方面。2、比热容的概念及其应用(1)单位质量的某种物质温度升高1吸收的热量叫做这种物质的比热容,简称比热。比热容是通过比较单位质量的某种物质升温1时吸收的热量,来表示各种物质的不同性质。(2)比热容的单位:在国际单位制中,比热容的单位是J/(kg),读作焦每千克摄氏度。(3)水的比热容是42103J/(kg);它的物理意义是1千克水,温度升高或者降低1,吸收或者放出的热量是42103焦耳。(4)比热容解释简单的自然现象:如为什么海水与沙子在同一时刻的温度不一样?因为海水与沙子受光照的时间完全相同,所以它们吸收的热量相同,但是海水的比热比沙子的
3、比热大,所以海水升温比沙子升温慢;没有日照时,海水降温比沙子降温慢。3、热量的计算(1)物体的温度升高时吸收热量为:Q吸=cm(t-t0);降低时放出的热量为:Q放=cm(t0-t);其中c物体的比热容单位J/(kg);m物体的质量单位kg;t0物体原来的温度;t物体后来的温度。若用t表示物体变化的温度(升高或降低的温度),物体温度升高过程吸收的热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写为:Q=cmt;公式可以变形为、。(2)应用热量公式解题应注意的几个问题:质量的单位要用千克;注意识别和恰当地使用有关“温度变化”的用词,一定要分清初温、末温,升高了、升高到(或降低了、降低到)的温度含义,要根
4、据题意作出正确的判断;应用热量公式的条件是物质的状态不能改变,若不考虑这个因素,计算结果就会出现错误(3)这两个公式解题的一般步骤是:根据题意是吸热还是放热找出相应的公式;明确要求的物理量;根据所给已知条件求解(4)在使用热量公式进行计算时,首先各物理量的单位必须统一用国际单位,如温度t的单位用,质量m的单位用kg,比热容c的单位用J/(kg),热量的单位用J;其次,对有关温度的文字叙述应特别谨慎,不可乱套,注意分清“升高”“升高了”“降低”“降低了”对应的都是温度的改变量t,而不是温度t;而“升高到”“降低到”对应的才是物体的末温t。4、热平衡的应用(1)热平衡:在热传递过程中,如果没有热量
5、损失,则高温物体放出的热量Q放等于低温物体吸收的热量Q吸,即Q放=Q吸,把这个关系叫热平衡方程;(2)热平衡方程式:两个温度不同的物体放在一起,高温物体放出热量,低温物体吸收热量,当两个物体温度达到相同时,如果没有热量损失,则有Q吸=Q放,称为热平衡方程,在热量计算题中,常采用此等式。注意此方程只适用于绝热系统内的热交换过程,即无热量的损失;在交换过程中无热和功转变问题;而且在初、末状态都必须达到平衡态;系统放热,一般是由于温度降低、凝固、液化及燃料燃烧等过程;而系统吸热则是由于温度升高,熔解及汽化过程而引起的。5、探究比热容的实验(1)实验目的:探究不同物质吸热(比热容)情况;(2)实验方法
6、:控制变量法、转换法;(3)实验器材:2个相同的酒精灯、烧杯、水、沙子、温度计支、铁架台个、石棉网、火柴、停表;(4)实验步骤::步骤在两个铁架台的底座上各放一个规格相同的酒精灯,调好铁圈的高度,将石棉网放在铁圈上;步骤将盛有等质量的水和沙子的烧杯分别放在石棉网上;步骤将两支温度计分别挂在铁架台的支架上,并将玻璃泡全部浸入液体中,读出此时水和沙子的初温度,填入表中;步骤点燃酒精灯,同时对水和沙子加热,加热时间均为6分钟,停止加热前分别读出水和沙子的末温度, 填入表中;步骤整理实验器材。(5)实验结论:质量相同的水和沙子吸收相同的热量,食用油的温度升高的较大。(6)实验分析:判断水与沙子的吸热本
7、领的大小,有两种方法:可判断两种物质在升高相同温度的情况下,所用时间的多少,用时较多的,说明吸收的热量多,则比热较大;可判断两种物质在吸收相同热量的情况下,升高温度的多少,温度升高较多的,则比热较小。【考点1 水的比热容的特点及应用】【典例1-1】沿海地区的昼夜温差较小,而内陆地区(尤其是沙漠)的昼夜温差较大,这主要是因为()A水的内能多,沙石的内能少B水的导热性好,沙石的导热性差C水的比热容大,沙石的比热容小D水吸收的热量多,沙石吸收的热量少【典例1-2】春暖花来,小敏和同学们来到美丽的青岛研学,他么利用所学的热学知识讨论分析了当地的风向情况,根据海水的比热容_陆地上砂石的比热容,绘制出了陆
8、地和海面之间空气流动情况的示意图,如图,其中_能描述夜晚的风向。【变式1-1】炎热的夏天,小乐到海边游玩,中午她站在沙难上脚感到烫,而在海水中感到凉,这主要是因为()A水吸收的热量较多B沙子吸收的热量较多C水的比热容小D沙子的比热容小【变式1-2】汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高为了确保安全,可用水循环进行冷却,这是通过_的方式来改变发动机的内能;用水来冷却是因为水的_较大。刹车时,汽车不能立即停下来是因为汽车具有_。【考点2 比热容的概念及其应用】【典例2-1】质量相等的甲,乙两种不同液体,装在相同的容器中,用相同的电加热器加热,其温度随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是()A1m
9、in内,乙吸收的热量比甲多B1min后乙温度不变,内能不变C甲的比热容比乙的大D沸腾是一种汽化现象,需要放热【典例2-2】质量均为100g的四种物质,当温度降低1时所放出的热量如图所示。请根据图中信息回答以下问题。(1)煤油的比热容为_J/(kg);(2)质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铝块升高温度为t1,铜块升高温度为t2,则t1t2(选填“大于”、“小于”或“等于”);判断依据为:_。【变式2-1】小莉根据下列表中的数据,得出以下四个结论,其中正确的是()物质密度/(kgm3)(常温常压下)煤油08103纯水10103铜89103铝27103物质熔点/(在标准大气压下)铜1083铝66
10、0铅328锡232物质比热容c/(J(kg)3干泥土084103水42103铜039103铝088103A用来熔化铜的器皿可以用锡制作B质量相等的纯水和煤油,纯水的体积较大C质量相等的铜块和铝块,放出相等热量,铝块温度降低得较多D质量相等的干泥土和水,吸收相等热量,干泥土温度升高得较多【变式2-2】高勤同学对冰块加热,她绘制了冰熔化成水直到沸腾的过程中温度随时间变化的图像(如图所示),下列分析中正确的是()A冰的熔化过程经历了6min,且冰是晶体B在第10min,冰继续吸热温度不变,处于固液共存状态C由图像可知,当时液面上方气压高于1个标准大气压DAB 段物体的比热容小于CD段物体的比热容【变
11、式2-3】如图所示是热管的工作原理图,当热管的热端受热时,吸液芯里的液体吸收热量变成蒸气,这一过程叫_(填物态变化的名称),蒸气在管子里跑到冷端_(选填“吸收”或“放出”)热量变成液态,液体通过吸液芯又回到热端。这一过程循环进行,不断地将热量从热端带到冷端。若50g的该液体吸收2400J的热量后,温度升高了40,则该液体的比热容为_J/(kg)。【考点3 热量的计算】【典例3-1】质量均为05kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,它们温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容c水42103J/(kg),c水c液。下列说法中()甲物质是水012min乙温度降低了20012min甲放出
12、了84104J 的热量乙物质的比热容为21103J/(kg)A只有正确B只有正确C只有正确D只有正确【典例3-2】净含量为500mL(1mL1106m3)的瓶装饮用纯净水的质量为_kg;若将其放入冰箱冷藏,温度降低了20,则水放出的热量为_J。已知水的密度10103kg/m3,水的比热容c42103J/(kg)。【典例3-3】质量为2千克的铝块温度从60降低到10,求铝块放出的热量Q。c09103J/(kg)【变式3-1】同种物质组成的甲、乙两个物体,当他们升高的温度之比是2:1,吸收的热量之比是4:1时,则他们的质量之比是()A1:2B2:1C4:1D1:4【变式3-2】学校实验室挂一只装有
13、02g酒精作为测温液体的温度计,在一天中某一时段的初、末两个时刻,温度计的示数分别如图甲和图乙所示,乙的示数为_。在这段时间内,温度计内的酒精_(吸收/放出)的热量为_J。c酒精24103J/(kg)【变式3-3】如图所示,某家庭太阳能热水器阳光照射时,平均每小时吸收70106J的太阳能,若热水器吸收8h的太阳能,可以使质量为100kg的水温度升高50。已知水的比热容c水42103J/(kg),求:(1)水吸收的热量;(2)该太阳能热水器的效率。【考点4 热平衡的应用】【典例4-1】质量相同的甲、乙两物体,甲的温度为t,乙的温度为3t。另有一杯水温度为2t,先将甲投入水中,热平衡时水的温度下降
14、了t,取出甲后再将乙投入,热平衡时水的温度又恢复到2t,不计热损失和水量损失,下列说法正确的是()A甲的比热容较大B乙的比热容较大C甲、乙的比热容一样大D无法比较二者的比热容大小【典例4-2】我国科学家已探明南海海底有大量的清洁能源“可燃冰”(主要成分是固态甲院),其热值约为42108J/kg,若“可燃冰”燃烧释放的热量有80%被水吸收,要使2t的水从20加热至80,则需要燃烧_kg的“可燃冰”。c水42103J/(kg),水10103kg/m3【变式4-1】初三的小明同学体育锻炼完回到教室,用两个相同的杯子从饮水机分别接了部分热水和部分冷水,准备用两杯水混合来得到温度适宜的饮用水。已知热水的
15、初温为93,他先将冷水杯内一半的冷水倒入热水杯内,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度降低到63;他再将冷水杯内剩余冷水的一半倒入热水杯内,摇匀且稳定后,热水杯内的水温降低到57;小明最后将冷水杯内剩余的冷水全部倒入热水杯内,摇匀且稳定。则混合前,两杯子内最初的热水和冷水的质量之比和最终混合后水的温度为()(整个过程水没有溢出杯子,不计水的质量变化、状态变化和热量损失)A1:4 21B4:1 21C2:1 53D1:2 53【变式4-2】我国自主研制的16兆瓦海上风电机组是目前全球范围内单机容量最大的风电机组,额定工况下,单台机组每转动一圈可发电35kWh,若不计能量损失,则这些电能最多可使_kg水
16、从10升高到40。当这些水沸腾时测得其温度是98,则水上方的气压_(填“大于”“等于”或“小于”)一个标准大气压。水的比热容为42103J/(kg)【考点5 探究比热容的实验】【典例5-1】在“比较不同液体比热容大小”的实验中,用相同酒精灯对四种液体加热,得到了如下表所示的一些数据;若四次实验中,在相同时间内,水、甲、乙、丙吸收的热量相等,已知水的比热容为c水42103J/(kg),则下列说法正确的是()次数液体质量/g升高的温度/加热时间/min1水2001072甲20020103乙40020144丙4001514A甲液体的比热容小于乙液体的比热容B乙液体的比热容为21103J/(kg)C第
17、1次实验中,水吸收的热量一定等于酒精燃烧放出的热量D第3、4次实验中,乙液体吸收的热量大于丙液体吸收的热量【典例5-2】如图所示是“探究不同物质的吸热能力”的实验装置,取甲、乙两种液体,分别倒入两个完全相同的烧杯中,再用家用电加热器接入加热,实验数据记录如表格所示。温度/20304050加热时间/s甲04080120乙0204060(1)实验中甲、乙两种液体的质量应_(选填“相同”或“不同”),电加热器的额定功率应选用_(选填“相同的”或“不同的”),进而通过比较_(选填“升高的温度”的“加热时间”)比较甲、乙两种液体吸收热量的多少。(2)分析数据可知,当它们升高相同的温度时,_(选填“甲”或
18、“乙”)液体需要吸收的热量更多。【变式5-1】如图,某小组在比较不同物质吸热的情况时,取质量和初温都相同的M、N两种液体,分别装入相同烧杯中,用相同的加热器加热,如图A所示。(1)两种液体是通过_方式增加内能的。(2)由图B可知_种液体更适合做发动机的冷却液。(3)假如乙杯中装有质量为200g的水,根据图B计算,加热20s水吸收的热量为_J。c水42103J/(kg)【变式5-2】小明用图甲所示装置比较食用油和水的吸热本领。(1)加热前,在一个烧杯里倒入180mL的水,为了满足实验要求,需要在另一个相同烧杯里装入mL的食物油(水10g/cm3,食用油09g/cm3)。(2)用两个规格相同的电加
19、热器来加热食用油和水,每隔1min记录一次温度,将记录的数据绘制成了如图乙所示的图象。分析图象可知,_是食用油(选填“a”或“b”),食用油的吸热本领比水_(选填“大”或“小”)。(3)下列事实能用上述实验结论解释的是_(选填字母)。A食用油比水难蒸发B食用油能漂浮在水面上C食用油能把食物炸黄,而水不能D同样情况下,食用油升温比水快(4)小明用两个规格相同的电加热器又做了一次实验,得到如图丙所示的图像。则食用油是(选填“c”或“d”)。一、选择题。1冬天,社区户外工作人员常用热水袋进行取暖。热水袋的内部液体主要是水,这是利用了水的()A密度大B热值大C比热容大D流动性2早晨,妈妈把装有热粥的碗
20、放在凉水中冷却一会儿,粥的温度就刚刚好了。这是利用了水的()A比热容大B比热容小C热量少D热量多3下列说法中正确的是()A一杯水的比热容比一桶水的比热容小B晶体在熔化过程中吸收热量,温度不变C若物体甲比物体乙吸收的热量多,则物体甲的温度变化比物体乙的温度变化大D寒冷的冬天,室外说话时口腔附近出现的“白气”是空气中的水蒸气液化形成的4在我们日常的生活环境下,若烧开质量为2kg、初温为20的一壶水,吸收了84105J的热量后,它的温度可能是()A80B100C120D1305小明同学在家用电热水壶烧水,他家中的电热水壶如图所示可装1kg的自来水,标准大气压下将初始温度为20摄氏度烧开一壶水,水吸收
21、的热量为c水42103J/(kg)()A336104JB336105JC84104JD84105J6有两个温度为100、质量相等的金属球,先把甲球放入温水杯中,热平衡后水温升高了10;取出甲球,将乙球放入该杯中,热平衡后水温又升高了10(末温未达100),则甲球比热容c甲和乙球比热容c乙大小的关系是()Ac甲c乙Bc甲c乙Cc甲c乙D以上三种情况都有可能7如图甲,在一个与外界没有热交换的密闭容器中装有质量为m1,具有内能为E1的热水,将一块质量为m2的冰块放入热水中,一段时间后,冰块完全熔化,热水的温度也大大降低,变成冷水,冷水质量为m3,m3m1+m2(不考虑蒸发等质量损失和热量损失),此时
22、冷水具有的内能为E2,则()AE2E1BE2E1CE2E1D无法比较8 A、B两物体质量相等,温度均为10;甲、乙两杯水质量相等,温度均为60,现将A放入甲杯、B放入乙杯,热平衡后甲杯水温降低了5,乙杯水温降低了10,不考虑热损失,则A、B两物体的比热容之比为()A1:2B3:5C2:1D4:99(多选)用相同的加热装置分别对质量相同的固态物质a、b、c加热,它们的温度随加热时间变化关系如图所示。不计热量损失,以下分析正确的是()A在t1t2时间内,a吸收的热量大于c吸收的热量B在t2t3时间内,a的内能不变C固态物质a属于晶体Db的比热容小于c的比热容二、填空题。10位于宁夏银川市的阅海公园
23、,是目前银川市面积最大、地貌保持最完整的一块生态湿地,对城市居民的生活有很重要的意义,其中它可以有效地调节气温,这是因为水的_比沙石干泥土的大,所以在相同的日照下,湿地湖泊较多的地区其温度变化量较_(选填“大”或“小”);一到春天,公园里花香四溢,这是_现象;漫步在阅海湖边,看到鱼儿在云中游,云是光的所形成的虚像,鱼是光的_形成的虚像。11位于长沙黑糜峰的垃圾焚烧发电厂每天完全燃烧800t生活垃圾,生活垃圾的热值为3106J/kg,放出热量_J,放出热量的30%用来发电,放出热量的42%用来加热水供给附近小区,1标准大气压下,每天可将_kg的水由20恰好加热至沸腾。c水42103J/(kg)1
24、2小红在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量都是2kg的水和另一种液体进行了实验,并用图像对实验数据进行了处理,如图所示。实验中,水和另种液体在相同时间内放出的热量相等。分析图像可以得出:_物质为水(选填“甲”或“乙”);另一种液体的比热容为J/(kg)。13河南特色美食开封小笼灌汤包已有百年历史,在制作过程中,远远地便能闻到鲜香味道,该现象说明分子在不停地_,若蒸制过程锅内约有1kg的水,从20加热到沸腾(一个标准大气压下),该过程水的内能增加_J。c42103J/(kg)三、实验探究题。14小明学习了比热容知识后,想比较A、B两种未知液体的比热容大小,进行如下实验:(1)找来
25、两个带保温层的相同电热杯,不计与外界发生的热传递,如图甲所示。(2)将_相等的A、B两种液体分别倒入两个电热杯中,然后将两种液体均加热到60。(3)将长时间处于室温的两个完全相同的铜块,分别浸没在两种液体中,盖好盖子。(4)经过一段时间,温度计示数稳定后,A液体中温度计示数如图乙所示,则A液体温度降为_,B液体温度降为530。(5)分析可知,_液体放出的热量多,_液体的比热容较大。15为了比较两种不同液体A和B的比热容大小,小明用甲图所示的器材进行了实验。实验数据记录如表所示:物质质量/g初温/加热时间/min末温/液体A20018638液体B200186(1)图甲中两个电加热器的规格应该是_
26、(选填“相同”或“不同”)。(2)实验中,加热到6min时液体B的温度如图乙所示,该温度为_。(3)由实验数据可知,液体A的比热容与液体B的比热容之比是_。四、计算题。16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42103焦/(千克),c牛奶25103焦/(千克)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)17有一根烧红的铁钉,温度是820,质量是2103kg,将它投入到某种液体中,该液体的初温是10,质量是368g,铁和液体的温度达到20后不再变
27、化。不考虑周围环境的影响和热损失,铁的比热容为046103J/(kg)。计算:(1)铁钉放出的热量?(2)该液体的比热容?参考答案【考点1 水的比热容的特点及应用】【典例1-1】C【分析】因为沙子的比热容比水的小,白天,相同质量的不同物质,吸收相同的热量后,比热容小的温度升高的多;夜晚,相同质量的不同物质放出相同的热量后,比热容小的温度下降的多,气温较低,据此回答产生这种气候的原因。【解答】解:因为沙子的比热容较小、水的比热容较大,白天,吸收热量后,沙子的温度升高的多,气温较高;夜晚,放出热量后,沙子的温度下降的多,气温较低;所以沿海地区昼夜温差较小,而内陆地区(尤其是沙漠)的昼夜温差较大。故
28、选:C。【典例1-2】大于;甲。【分析】沿海地区水多,水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,吸收或放出相同的热量时,水的温度变化小;热空气会上升。【解答】解:沿海地区水多,水的比热容较大;内陆地区,地表以砂石泥土为主,砂石泥土比热容较小;由于水的比热容大,所以对于相同质量的水和砂石相比较,在吸收或放出相同的热量时,水的温度变化小,而砂石的温度变化大,所以白天陆地的温度高、海水温度低,晚上陆地温度低、海水温度高;白天陆地上方空气的温度高,密度小,砂石上方空气上升,海面上的冷空气过来补充,所以白天的风常常从海面吹向陆地,而晚上海面上方的热空气上升,风从陆地吹向海面,故甲能描述夜晚的风向。故答
29、案为:大于;甲。【变式1-1】D【分析】单位质量的某种物质温度升高(或降低)1吸收(或放出)的热量为该物质的比热容,水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。【解答】解:炎热的夏天,沙子烫、海水凉,这与它们的比热容有关;水的比热容较大,沙子的比热容小,相同质量的水和沙子,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。【变式1-2】热传递;比热容;惯性。【分析】(1)改变物体内能的方法有:做功和热传递;热传递是指热量从高温物体(或物体的高温部分)传向低温物体(或物体的低温部分),直到温度相同为止。(
30、2)根据水的比热容较大的特点分析:相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。(3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性。【解答】解:(1)用水循环冷却发动机的过程中,是内能发生了转移,属于通过热传递改变物体的内能;(2)因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同温度时,水吸收的热量多,所以汽车发动机用水来冷却;(3)刹车前,汽车是在高速行驶;刹车后,由于汽车具有惯性,它还要保持原来的运动状态,所以无法立即停下。故答案为:热传递;比热容;惯性。【考点2 比热容的概念及其应用】【典例2-1】C【分析】(1)质量和初温都相同的两物体,吸收
31、相同的热量,温度上升快的比热容小;(2)晶体熔化时,温度不变,内能变大;(3)汽化指物质由液态转变成气态,汽化要吸热。【解答】解:A、用相同的电加热器加热,1min内,乙吸收的热量等于甲吸收的热量,故A错误;B、1min后乙温度不变,内能变大,故B错误;C、从图示可知,乙上升的温度比甲快,故甲的比热容比乙的大,故C正确;D、沸腾是一种汽化现象,需要吸热,故D错误。故选:C。【典例2-2】(1)25103;(2)大于;由Qcmt可知,质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜的比热容小,铜块温度的变化更大。【分析】(1)根据Qcmt求煤油的比热容;(2)利用Qcmt结合图中信息比较铝和铜的比热容;根
32、据Qcmt可知,质量相同的不同物质吸收相同的热量,比热容小的物质,温度变化较大。【解答】解:(1)由图可知,100g01kg的煤油温度降低1时所放出的热量为250J,由Qcmt可知,煤油的比热容:c煤油25103J/(kg);(2)由图可知,100g铝和铜降低相同的温度,铝放出的热量多,由Qcmt可知,铝的比热容大,铜的比热容小;由Qcmt可知,质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜的比热容小,铜块温度的变化更大,所以t1小于t2。故答案为:(1)25103;(2)大于;由Qcmt可知,质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜的比热容小,铜块温度的变化更大。【变式2-1】D【分析】(1)从表中数
33、据找出铜和锡的熔点再进行判断;(2)从表中数据找出纯水和煤油的密度再进行判断;(3)从表中数据找出铜和铝块的比热容再进行判断;(4)从表中数据找出干泥土和水的比热容再进行判断;【解答】解:A、从表中数据可知,铜的熔点比锡高,故用来熔化铜的器皿不可以用锡制作,故A错误;B、从表中数据可知,纯水的密度比煤油大,故质量相等的纯水和煤油,纯水的体积较小,故B错误;C、从表中数据可知,铜的比热容比铝小,故质量相等的铜块和铝块,放出相等热量,铜块温度降低得较多,故C错误;D、从表中数据可知,干泥土的比热容比水小,故质量相等的干泥土和水,吸收相等热量,干泥土温度升高得较多,故D正确。故选:D。【变式2-2】
34、D【分析】(1)从熔化开始到熔化结束即为冰的熔化时间;晶体有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点;(2)根据图像信息分析;(3)标准大气压下,水的沸点是100;(4)相同质量的物质,吸收相同的热量,温度变化小的比热容大。【解答】解:A由图可知,冰的熔化时间经历6min2min4min,冰在熔化过程中吸收热量、温度不变,冰是晶体,故A错误;B由图可知,在第10min,冰已全部熔化成水,继续吸热温度升高,处于液态,故B错误;C由图像可知,水的沸点是100,说明当时液面上方气压等于1个标准大气压,故C错误;DAB和CD段的质量相等,加热情况相同,AB段温度变化较快,说明其比热容较小,故D正确。故选:D
35、。【变式2-3】汽化;放出;12103。【分析】(1)物质由液态变为气态的过程叫汽化,汽化吸热;(2)物质由气态变为液态的过程叫液化,液化放热;(3)根据热量公式Qcmt进行计算。【解答】解:热管的热端受热时,吸液芯里的液体吸收热量变成蒸气,是液态变为气态的过程,是汽化现象;蒸气在管子里跑到冷端变成液态,是气态变为液态的过程,是液化现象,液化放热;根据热量公式Qcmt可得该液体的比热容c12103J/(kg)。故答案为:汽化;放出;12103。【考点3 热量的计算】【典例3-1】D【分析】(1)选同样的加热时间,甲和乙吸热相同,根据温度变化的多少判断,温度变化多的比热容小,温度变化少的比热容大
36、,据此分析判断;(2)由图像知乙液体初温和末温;(3)根据Q放cmt可求出甲液体放出的热量;(4)相同时间水和液体放出的热量相同,而水和液体的质量相同,变化的温度由图可知,根据放热公式求液体的比热容。【解答】解:时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图示可以看出,乙液体的温度降低的快,甲液体温度降低慢,根据热量的计算公式Q放cmt可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,谁的温度降低得快,它的比热容小,所以,甲液体的比热容大,所以若甲、乙两种液体中,一种液体是水,则这种液体一定是甲液体,故正确;由图可知:乙液体的初温是60,放热12分钟后乙液体的末温是20,乙温度降低了40,故错误;读图
37、可得,甲在12min内由60降低到40,降低的温度是604020,甲液体已判断出是水,所以甲放出的热量Q放cmt42103J/(kg)05kg2042104J,故错误;由图知,012min水放出的热量:Q放c水m水(t水t0)42103J/(kg)m水(6040),012min乙液体放出的热量:Q放c乙m乙(6020),由题知,水和乙液体的质量相同,即m水m乙42103J/(kg)m水(6040)c乙m乙(6020),解得c乙21103J/(kg),故正确。故选:D。【典例3-2】05;42104。【分析】利用密度公式求出纯净水的质量;根据Q放cmt求出水放出的热量;【解答】解:由可知,纯净水
38、的质量:mV10103kg/m35001106m305kg;水放出的热量:Q放cmt42103J/(kg)05kg2042104J。故答案为:05;42104。【典例3-3】铝块放出的热量Q为9104J。【分析】知道铝的质量、比热容、初温和末温,利用Q放cm(tt0)求出铝放出的热量。【解答】解:铝块放出的热量:Qcm(tt0)09103J/(kg)2kg(6010)9104J。答:铝块放出的热量Q为9104J。【变式3-1】B【分析】同种材料制成的甲、乙两个物体的比热容相等,又知道它们升高的温度和吸热热量之比,根据Qcmt求出它们的质量之比。【解答】解:由题意可知,c甲:c乙1:1,t甲:t
39、乙2:1,Q甲:Q乙4:1,Qcmt,甲、乙的质量之比:2:1。故选:B。【变式3-2】3;放出;72。【分析】先确定寒暑表的分度值,注意液柱是在零刻度线的上方还是下方,然后读出此温度计的示数;物体的温度降低,放出热量;根据Q放cm(t0t)求出酒精放出的热量。【解答】解:图中寒暑表的一个大格为10,一个大格分为10个小格,则一个小格是1,即分度值为1,根据图中液柱的位置可知,甲的示数为12,乙的示数为零下3。由题意知,初温t012,末温t3,由于温度降低,所以,寒暑表内的酒精放出的热量;酒精的质量m02g2104kg,则酒精放出的热量:Q放cm(t0t)24103J/(kg)2104kg12
40、(3)72J。故答案为:3;放出;72。【变式3-3】(1)水吸收的热量为21107J;(2)该太阳能热水器的效率为375%。【分析】(1)知道水的质量和水的比热容以及水升高的温度,根据Q吸cmt求出水吸收的热量;(2)根据题意求出热水器吸收8h的太阳能,利用效率公式求出太阳能热水器的效率。【解答】解:(1)水吸收的热量:Q吸c水mt42103J/(kg)100kg5021107J;(2)热水器吸收8h太阳的太阳能:E8h70106J/h56107J,该太阳能热水器的效率:375%。答:(1)水吸收的热量为21107J;(2)该太阳能热水器的效率为375%。【考点4 热平衡的应用】【典例4-1
41、】A【分析】甲、乙两物,先后投入到同一杯水中,根据甲、乙的初温和投入甲或乙时水的温度关系分析出甲、乙和水的吸、放热关系,从而判断出甲、乙和水的初温与末温,根据Qcmt和热平衡方程求出甲、乙的比热容关系。【解答】解:先将甲投入水中,由于水的初温大于甲的初温,所以此时甲吸收热量,水放出热量,由题意可知,热平衡时,甲和水的末温:t12tt,此时甲吸收的热量:Q甲吸c甲m甲(t1t甲0)c甲m甲(2ttt)c甲m甲(tt),水放出的热量:Q水放c水m水t1c水m水t由热平衡方程可知,Q甲吸Q水放,即c甲m甲(tt)c水m水t取出甲后再将乙投入,由题意可知,此时水的初温小于乙的初温,所以此时水吸收热量,
42、乙放出热量,热平衡时,乙和水的末温:t22t,水升高的温度:t2t2t12t(2tt)t,此时乙放出的热量:Q乙放c乙m乙(t2t乙0)c乙m乙(3t2t)c乙m乙t,水吸收的热量:Q水吸c水m水t2c水m水t,由热平衡方程可知,Q乙放Q水吸,即c乙m乙tc水m水t由可知,c甲m甲(tt)c乙m乙t,由题意可知,m甲m乙,所以1,因此c甲c乙,即甲的比热容较大,故A正确。故选:A。【典例4-2】15。【分析】利用Q吸cm(tt0)求出水吸收的热量,根据效率公式求出可燃冰完全燃烧需要放出的热量,利用Q放mq求出需要燃烧可燃冰的质量。【解答】解:水吸收的热量:Q吸c水m(tt0)42103J/(kg)21000kg(8020)504108J,由可知,可燃冰完全燃烧需要放出的热量:Q放63108J,由Q放mq可知,需要燃烧可燃冰的质量:m15kg。故答案为:15。【变式4-1】D【分析】设热水的质量为m1,冷水的质量为m2,冷水的初始温度为t0,将冷水杯内一半的冷水倒入热水杯内,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度降低到63,根据冷水吸收的热量等于热水放出的热量,即Q吸Q放,Q吸c冷水m冷水t冷水,Q放c热水m热水t热水,列出等式;再将冷水杯内的剩余冷水的一半倒入热水杯中,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度降低到57,根据冷水吸收的热量等于热