人教版物理九年级第十三章第3节 比热容 第2课时 比热容的应用及热量的计算 练习题

第2课时 比热容的应用及热量的计算

1.沿海地区昼夜温差较小,而内陆沙漠地区的昼夜温差较大,这主要是因为 ( )

A.海水的密度较小,沙石的密度相对较大

B.海水的比热容较大,沙石的比热容相对较小

C.海水的内能多,沙石的内能少

D.海水吸收的热量少,沙石吸收的热量多

2.如图所示事例没有利用水的比热容较大这一特性的是 ( )

3.有甲、乙两个金属球,它们的比热容之比是c甲∶c乙=3∶1,质量之比是m甲∶m乙=3∶4,当它们升高相同温度时,吸收的热量之比Q甲∶Q乙为 ( )

A.4∶1 B.4∶9

C.9∶4 D.4∶3

4. 用两个相同的电加热器给质量同为2 kg的甲物质和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,据此判断加热甲物质10 min,它吸收的热量为 ( )

A.5.04×105 J B.4.2×105 J

C.2.52×105 J D.条件不足,不能计算

5.如图所示是某沿海城市和某内陆城市一年内气温随月份变化的图线。下列说法正确的是 ( )

A.实线是内陆城市的气温图线,因为沙石的比热容较小

B.实线是内陆城市的气温图线,因为沙石的比热容较大

C.实线是沿海城市的气温图线,因为水的比热容较小

D.实线是沿海城市的气温图线,因为水的比热容较大 6. 如图所示,“水地暖”供热被越来越多的家庭采用。这种取暖方式利用热水在管道中循环流动,加热整个地板。利用水为媒介是因为水具有较大的 ,和其他物质相比,在质量相同、降低的温度相同时,水 多,取暖效果好。

7.小丽在海边游泳时发现,同样在烈日下,沙滩很热,而海水却比较凉,这是因为水和沙子相比,水的比热容较 ,在吸收相同的热量时,水的温度变化比沙子 (选填“大”或“小”)。因此,在受太阳照射条件相同时,沙滩比海水温度 (选填“高”或“低”)。

8.设物体的质量为m,比热容为c,初温是t0,末温是t。物体吸热后温度升高,吸收热量的计算公式: ;2

kg水温度从20 ℃升高到30 ℃吸收的热量是 J。物体放热后温度降低,放出热量的计算公式: ;一瓶质量为0.5 kg的酒精,温度从50 ℃降低到30 ℃放出的热量是__________J。[c水=4.2×103

J/(kg·℃),c酒精=2.4×103 J/(kg·℃)]

9.质量为2 kg、温度为30 ℃的水,吸收3.36×105 J的热量后,温度升高了 ,升高到 。[c水=4.2×103

J/(kg·℃)]

10.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,水的温度降低到 ℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]

11.质量为500 g的金属块温度从80 ℃降低到30 ℃时,放出的热量是3.25×103 J,该金属的比热容为 ;该金属是 。

12. 如图甲所示是用水来冷却热牛奶的示意图,图乙是记录热牛奶、水的温度随时间变化的图象。图乙中表示热牛奶温度随时间变化的曲线应是 (选填“1”或“2”),图乙中A点的温度是 。若水的质量为1 kg,则在这个过程中水吸收的热量是 J。

13. 小明在探究“不同物质的吸热能力”时,在两支相同的试管中分别装入质量相等、温度相同的水和煤油,用同一酒精灯同时对两支试管加热,加热一段时间后,温度计的示数如图所示。

(1)指出图中使用酒精灯的错误: 。 (2)水和煤油比较, 的吸热能力较强。

(3)加热一段时间后,煤油的温度升高了4 ℃,则水的温度升高了 ℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),c煤油=2.1×103

J/(kg·℃)]

14. 部分高海拔地区昼夜温差较大,为了保护秧苗在夜间不被冻坏,人们常在傍晚往农田中灌水,白天再将水放出,这是利用水的 较大的特性。如果让2000 kg的水温度下降1 ℃,水放出的热量为__________ J。[c水=4.2×103

J/(kg·°C)]

15. 某同学在烧杯中装入质量为100 g、初温为20 ℃的水,然后用酒精灯给水加热一段时间后,水的温度升高到70 ℃,此过程中水的内能增加了 J,水增加的内能 (选填“大于”“小于”或“等于”)酒精完全燃烧所放出的热量。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]

16. 西宁市近几年在多处建了湿地公园,局部空气的湿度和温度有了改善,为什么湿地能调节空气湿度和空气温度?

17.某太阳能热水器的水箱内水的内能增加了8.4×106 J,水温从15 ℃升高到55 ℃。求水箱内水的质量是多少千克。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]

18.质量为500 g的某液体放出了3×104 J的热量后,温度下降了30 ℃;若此液体放出的热量有60%被一个质量为2 kg的铁球吸收,求:

(1)该液体的比热容。

(2)铁球升高的温度。[c铁=0.45×103 J/(kg·℃)]

参考答案与部分提示

1.B

2.B

3.C [解析] 由Q=cmΔt得:𝑄甲𝑄乙=𝑐甲𝑐乙×𝑚甲𝑚乙×Δ𝑡甲Δ𝑡乙=31×34×11=94。

4.C [解析] 水加热20 min吸收的热量:Q水吸=c水m水Δt水=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×60 ℃=5.04×105 J。水加热10 min吸收的热量:Q水吸'=12Q水吸=12×5.04×105 J=2.52×105 J。因为用两个相同的电加热器给质量相同的甲物质和水加热,故甲物质10 min吸收的热量:Q甲吸=Q水吸'=2.52×105 J。

5.A [解析] 由一年的气温变化曲线得出,实线所示的城市最高、最低气温差比虚线所示的城市的大;水的比热容比沙石的大,在吸收或放出相同的热量时,温度变化值比较小,所以实线表示的是内陆城市的年气温变化曲线,虚线表示的是沿海城市的年气温变化曲线。

6.比热容 放出的热量

7.大 小 高

8.Q吸=cm(t-t0) 8.4×104

Q放=cm(t0-t) 2.4×104

9.40 ℃ 70 ℃ [解析] 根据公式Q吸=cmΔt可知,

Δt=𝑄吸𝑐水𝑚=3.36×105 J4.2×103 J/(kg·℃)×2kg=40 ℃。

Δt=t-t0,t=t0+Δt=30 ℃+40 ℃=70 ℃。

10.50 [解析] 由Q放=cmΔt可得,水降低的温度:Δt=𝑄放𝑐水𝑚=4.2×104 J4.2×103 J/(kg·℃)×0.5kg=20 ℃,

此时水的末温:

t=t0-Δt=70 ℃-20 ℃=50 ℃,

即水的温度降低到50 ℃。

11.0.13×103 J/(kg·℃) 铅 [解析] 根据Q放=cmΔt可知,c=𝑄放𝑚Δ𝑡=3.25×103 J0.5kg×(80℃-30℃)=0.13×103 J/(kg·℃)。根据比热容表查到该金属是铅。

12.1 18 ℃ 3.36×104 [解析] 由图象可知,图线1表示温度随时间逐渐降低,因此图线1表示热牛奶的温度随时间变化的关系,则图线2表示水的温度随时间变化的关系。由图线可知,水的初温是10 ℃,牛奶的初温为44 ℃,二者最终温度为A点表示的温度,为18 ℃。在此过程中,水通过热传递吸收热量,内能增加,水吸收的热量:Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(18 ℃-10 ℃)=3.36×104 J。

13.(1)未用酒精灯外焰加热

(2)水 (3)2

14.比热容 8.4×106 [解析] 水的比热容较大,和其他物质相比,在质量和降低温度相同时,水放出的热量较多,可避免秧苗被冻坏。 水放出的热量:Q放=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×2000 kg×1 ℃=8.4×106 J。

15.2.1×104 小于 [解析] 水的内能增加值(水吸收的热量):Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.1

kg×(70 ℃-20 ℃)=2.1×104 J。

由于酒精不可能完全燃烧,有热量散失,且烧杯也会吸收一部分热量,所以,水增加的内能小于酒精完全燃烧所放出的热量。

16.湿地富含水,水会不停地汽化(蒸发),变成水蒸气散发在空气中,所以可以提高空气中水蒸气的含量,调节空气湿度。又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,水的温度升高得少,夜晚,放出相同的热量,水的温度降低得少,所以湿地环境的昼夜温差小,能有效调节周围环境的气温。

17.由Q吸=cm(t-t0)得,水的质量:m=𝑄吸𝑐水(𝑡-𝑡0)=8.4×106 J4.2×103 J/(kg·℃)×(55℃-15℃)=50 kg。

18.(1)由Q放=cmΔt得,该液体的比热容:

c液=𝑄放𝑚液Δ𝑡=3×104 J0.5kg×30℃=2×103 J/(kg·℃)。

(2)由题意可得,铁球吸收的热量:

Q吸=Q放×60%=3×104 J×60%=1.8×104 J,由Q吸=cmΔt得,铁球升高的温度:

Δt'=𝑄吸𝑐铁𝑚铁=1.8×104 J0.45×103 J/(kg·℃)×2kg=20 ℃。