第 1 节 热量比热容
比热容及其应用
基础夯实
知识点 1 热量
1.关于热量,下列说法正确的是 ( )
A.热水比冷水含有的热量多
B.热量表示物体冷热程度的变化
C.没有吸热过程和放热过程,说热量是毫无意义的
D.热总是从含有热量多的物体传递给含有热量少的物体
知识点2 比热容及其应用
2.新科学风项「2025 河南伊川期中」比热容的定义式为 下列说法正确的是 ( )
A.物质的比热容跟它的质量成反比
B.物质的比热容跟它的温度变化成反比
C.物质的比热容跟它吸收或放出的热量成正比
D.比热容是物质的特性之一,跟热量、质量、温度等因素的变化都无关
新静理摩「2025天津北辰期中」(多选)小莉根据表中的数据,得出以下四个结论,其中正确的是 ()
几种物质的比热容(
水 冰
酒精 沙石 约
煤油 约 铝
水银 铜
A.不同物质的比热容可能相等
B.同种物质在不同状态下比热容一定相等
C.质量相等的铜块和铝块,降低相同的温度,铜块放出的热量一定少
D.质量、初温都相等的酒精和沙石,吸收相等的热量后,沙石的末温高
4.「2024山东青岛中考」(多选)小明在海边玩耍,感觉沙滩上的沙子很热,海水却比较凉爽。某天,他从6时到22 时对沙子和海水的温度进行了测量,绘成的温度随时间变化图像如图所示。下列分析正确的是 ( )
A.早晨6时,海水的温度比沙子高
B.6时到14时,沙子吸收的热量比海水多
C.14时到22时,海水降低的温度比沙子小
D.利用此图像可以比较海水和沙子的比热容
5.新科学思维「2025 吉林长春期中」因为水的比热容大于沙石或干泥土的比热容,所以在沿海地区陆地表面的气温比海面上的气温变化 。当出现如图所示的风向时,通常发生在 (选填“白天”或“夜晚”)。
6.跨省资金落「2025河南洛阳期中」小海在考虑购买电暖气或热水袋。她了解后发现电暖气的传热介质是油而不是水,其优点是油的比热容比水小,加热时升温更 (选填“快”或“慢”);热水袋的传热介质是水而不是油,其优点是在相同条件下,降低相同温度时,水可以放出更 的热量。
热量的计算
基础夯实
知识点 3 热量的计算
1.「2025辽宁沈阳期中」周末小亮同学在家炒菜,他在做汤菜时将 2k g 初温为20℃的水加热到70℃,在此过程中水吸收的热量为 J。
2.跨工股买套「2025河南安阳月考改编」炼制铁质工具时要淬火以提高工具的硬度。现将一质量为420g、温度为550℃的烧红的铁件淬火,淬火后温度降低到50℃。已知铁的比热容为 水的比热容为 4.2×10 J/(kg·℃),结合所学知识回答以下问题。
(1)淬火过程中铁件释放的热量为 J。
(2)若铁件释放的热量全部用于加热质量为5kg 、温度为30 ℃的水,则水温将升高到 ℃。
3.新群众驱输「2025山东日照月考改编」水的比热容是煤油比热容的2倍,若水和煤油的质量之比为1:2,吸收的热量之比为2:3,则水和煤油升高的温度之比为 。
4.「2024四川泸州期中」太阳能热水器水箱内有200 kg的水,水的比热容为 求:
(1)在阳光照射下,水的温度升高了10℃,水吸收的热量;
(2)天气原因,水箱内 200 kg 的水,温度从90℃降低到50℃,放出的热量。
能力提升
5.「2024四川成都中考,能」某固态物体的质量为m,其物质的比热容为c,用稳定的热源对它加热(物体在相同时间内吸收的热量相等),到t 时刻停止加热,然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度,最后绘制出温度随时间变化的图像(如图)。下列说法正确的是( )
A.在0~t 时间段,该物体吸收的热量为
B.在 时间段,该物质的比热容先增大后减小
C.在 时间段,该物体放出的热量为
D.该物质在t ~t 时间段的比热容等于在0~t 时间段的比热容
6.已知水银的比热容是 密度是 13.6× 则下面说法正确的是 ( )
A.体积相同的水和水银,温度都升高1 ℃,水吸收的热量是水银的30倍
B.质量相同的水和水银,降低相同的温度,水银放出的热量是水的
C.质量相同的水和水银,吸收相同的热量,若水银升高1 ℃,则水要升高30℃
D.若1千克的水温度降低1 ℃放出的热量全部被30千克的水银所吸收,则水银的温度升高2℃
7.新科学思维「2025甘肃白银期中,命」甲、乙两物体,比热容之比为2:3,吸收热量之比为3:1,它们升高的温度相同,则甲、乙两物体的质量之比为 。
8、「2025山东日照月考,金金」工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型的合金钢刀具的质量为 1 kg,温度为20℃,放入836℃的炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入5kg 、20℃的水中冷却,最后与水达到共同的温度。[不计过程中的热量损失, 求:
(1)此刀具在火炉中吸收的热量;
(2)淬火后水的温度。
素养提优
9.「2025河北衡水期中」阅读短文,回答问题。
牛顿冷却定律
当一个物体表面温度比周围环境高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现,在温度差不太大的情况下(小于15℃),这个结论符合实际散热规律,称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示,则牛顿冷却定律可以表示为q=k(t物=t环),其中k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,和物质种类无关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同,即使散热快慢相同,它们降低相同温度需要的时间也不同,根据降温时间可以得到不同物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量。
(1)散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是 。
A.速度 B.密度 C.功率 D.效率
(2)一个物体温度为30℃,周围环境温度保持20℃不变,此时物体的散热快慢为q。当物体温度降低到28℃时,散热快慢为 。
(3)如图甲所示,用两个同样的保温杯分别装满水和盐水,水和盐水的温度都是30℃,周围环境温度保持20℃ 不变,保温杯敞开口,水和盐水温度随时间变化的图像如图乙所示(温度低于25℃的图像未画出)。由图乙可知,降低相同温度时,杯中盐水与水放出的热量之比为 ;已知水的比热容为 盐水的密度为 则盐水的比热容为 J/(kg·℃)。
实验突破 比较不同物质的吸热能力
如图甲是“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。
【实验器材】
1.除了图甲中所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和 。
2.实验中的热源有酒精灯和电加热棒,若选用酒精灯作为热源,需使用 加热,最终选择电加热棒是因为其放热更均匀。
【实验方法】
3.控制变量法:实验中需要控制水和食用油的 (选填“质量”或“体积”)相等;实验中需要控制电加热棒的规格 (选填“相同”或“不同”)。
4.转换法:实验中把食用油或者水吸收热量的多少转换为 (选填“耗电量的多少”或“加热时间的长短”)。
【实验操作】
5.如图乙所示,小明正确使用温度计测量液体的温度,按照图乙中 (选填“A”“B”或“C”)方法读数是正确的;实验中某时刻温度计示数如图丙所示,为 ℃。
6.该实验有两种操作思路:①让质量相等的水和食用油升高相同的温度,比较 ;②让质量相等的水和食用油吸收相同的热量,比较 。
【数据分析与实验结论】
7.部分实验数据如表所示,分析数据可得出结论: (选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。
加热时间/min 0 1 2 … 10
水的温度/℃ 10 14 18 … 50
食用油的温度/℃ 10 18 26 … 90
8.根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图丁所示,分析图像可知:质量相等的水和食用油,在吸收相同热量时, 升温较高;质量相等的水和食用油,在升高相同温度时, 吸收的热量较多;由此可知 (以上三空均选填“水”或“食用油”)的吸热能力较强;若实验中水的质量是200g,加热4m in,水吸收的热量为 J。
【问题讨论】
9.汽车发动机用水作冷却剂,这是利用了水 的性质;
10.同时停止加热,在相同质量的水和食用油温度降低的过程中,水放出的热量与降低的温度之比 (选填“大于”“等于”或“小于”)食用油放出的热量与降低的温度之比。
分子动理论的初步知识
基础夯实
知识点 1 物质的构成
1.新物质观察「2025广西北海一中月考」关于物质的构成,下列说法正确的是 ( )
A.分子的直径很小,一般为10 cm
B.我们看到大雾中的许多小水珠是一个个分子
C.可以借助光学显微镜观察到分子
D.分子非常小,人们无法用肉眼观察分子
知识点 2 分子热运动
2.新物理观念「2025天津北辰期中」下列常见的自然现象,能用分子热运动知识解释的是 ( )
A.春天,柳枝吐芽 B.夏天,山涧瀑布
C.秋天,菊香满园 D.冬天,雪花飘飘
3.「2025山东诸城期中」下列生活现象可以用分子动理论进行合理解释的是 ( )
A.北方的沙尘暴是分子无规则运动引起的
B.固体很难被压缩是因为固体分子间无间隙
C.弹簧能被压缩或拉长是因为分子之间有间隙
D.白糖在热水中易溶是因为温度越高分子热运动越剧烈
知识点3分子间的作用力
4.新特色教材变式「2025天津南开期中」如图所示,将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧压在一起,在下面吊一个重物都不能把它们拉开。这个实验说明 ( )
A.分子间有间隙
B.分子之间存在斥力
C.分子之间存在引力
D.分子在做永不停息的无规则运动
5.「2025湖北武汉期中」如图是构成物质的固、液、气三态的分子模型,其中液态分子的模型是图 ,物质分子结构从乙图变到丙图时,分子间作用力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
能力提升
6.「2025广东汕头期中,金公」关于分子,下列说法正确的是 ( )
A.红墨水在水中散开说明分子间有斥力
B.吸盘能牢牢吸在玻璃上,说明分子间存在引力
C.尘土飞扬,说明分子在不停地运动
D.糖在热水中溶解得快,说明温度越高,分子的热运动越剧烈
7.新式较新考法「2025 河南洛宁期中,进行实验,在取得数据和事实后,再进行分析和推理,因此,在科学探究中我们需要区分事实与推论。下列叙述属于事实或推论的是( )
①在气体扩散实验中,抽去玻璃板后,红棕色的 NO 气体进入到空气中
②在液体扩散实验中,红墨水滴入热水,热水很快变红
③扩散现象表明,一切物质的分子都在不停地做无规则运动
④温度越高,分子的无规则运动越剧烈
A.①②是事实,③④是推论
B.①②④是事实,③是推论
C.①是事实,②③④是推论
D.③④是事实,①②是推论
8.新教材要玩「2025广东广州执信中学期中,合公」如图甲,中间用玻璃板隔开,处于静止状态的两瓶气体,上瓶装的是空气,下瓶装的是红棕色且密度较大的二氧化氮,打开玻璃板后经过一段时间,两瓶气体的颜色逐渐均匀,如图乙,以下说法正确的是 ( )
A.这个现象能说明分子间存在引力
B.把两瓶气体的温度降低,它能从图乙的状态恢复到图甲的状态
C.气体的温度越高,由图甲状态变成图乙状态所需要的时间越短
D.如果上瓶空气与下瓶二氧化氮气体温度相同,则二氧化氮气体无法扩散到上瓶空气中
9.「2025广东广州期中,」如图所示是物质在三种不同状态下的分子模型示意图,下列说法不正确的是 ( )
A.图甲分子间距最小、作用力最大,因此分子是静止的
B.图甲所示物质处于固态
C.图丙分子间距最大、作用力最小
D.图乙、丙所示的物质均可流动
10.「2024四川成都中考,」成都别称芙蓉城、蓉城,这座以花为名的城市自古与花结缘,大诗人陆游魂萦梦牵的诗中美景“二十里中香不断,青羊宫到浣花溪”依旧是成都一道靓丽的风景线,诗人闻到花香属于 现象。诗句“花气袭人知骤暖”所蕴藏的物理知识是:分子做无规则运动的剧烈程度与 有关。
素养提优
11.新科学探科学探究「2025吉林省实验中学月考节选」
(1)如图1所示,向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,再注入酒精直至充满玻璃管,封闭管口,并将玻璃管反复翻转,观察液面的位置,发现液体总体积变小,说明分子间存在 ;
(2)如图2所示的装置,其中一个瓶子装有密度比空气密度大的红棕色二氧化氮气体,另一个瓶子装有空气,演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 方;
(3)若图2实验温度分别为①0 ℃、②4 ℃、③20℃、④30 ℃,则在 (填序号)温度下气体扩散最快;
(4)如图3 所示,用弹簧测力计把一块玻璃板拉出水面,因为分子间存在 ,所以在玻璃板离开水面前,会观察到弹簧测力计示数 (选填“大于”“小于”或“等于”)玻璃板所受到的重力。
内能
基础夯实
知识点1 内能
新眼还「2025海南海口长彤学校月考」下列关于内能的说法正确的是 ( )
A.内能增加,温度升高
3.内能是物体内部分子做无规则运动的速度大小
C.内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和
D.温度升高,内能增加,一定是吸收了热量
2.新东西区「2025山东聊城月考」质量相同的0℃冰、0℃水、0℃水蒸气,它们的内能 ( )
A.冰最大,水蒸气最小 B.水蒸气最大,冰最小
C.一样大 D.水最大
知识点 2 内能的改变
3.跨游方程成消鉴贡「2025天津武清期中」下列四个实例中,通过做功的方式使(加“·”)物体内能增大的是
( )
A.炙手可热 B.钻木取火
C.扬汤止沸 D.釜底抽薪
4.「2025湖北郧西期中」下列关于内能知识的描述正确的是 ( )
A.物体的温度越高内能越大,所以0 ℃的冰没有内能
B.温度越高的物体含有的热量越多,所以0℃的冰没有热量
C.摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能
D.物体吸收热量,内能增加,温度一定升高
5.跨石带坐区「2025陕西蓝田期中」如图,夏季,在高速公路服务区内,交警会强制一些重型汽车在降温池里停留一会儿,这是因为重型汽车在高速行驶过程中,通过 的方式增加轮胎的内能,使轮胎的温度 (选填“升高”或“降低”);轮胎停在水中,通过 的方式减少内能,降低温度,以确保行车安全。
6.小红用酒精灯给一种固体均匀加热,加热过程中质量不变,通过实验得到该固体的熔化图像如图所示,在图像的BC段,该物体的内能 (选填“变大”“变小”或“不变”),依据是 。
能力提升
7.「2024广东中考,☆☆」如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。点灯后,水在升温的过程中 ( )
A.吸热,内能增加 B.吸热,内能减少
C.放热,内能增加 D.放热,内能减少
8.跨世界生活「2025吉林德惠期中,」如图甲所示,我们常用打气筒来给自行车轮胎充气,图乙所示为打气筒的结构原理图。当我们推动活塞向下运动时,活塞挤压筒内气体,使其充入轮胎。关于这个过程的说法正确的是 ( )
A.打气筒筒壁温度降低
B.筒内空气分子运动得越来越剧烈
C.筒内气体温度变化的主要原因是热传递
D.筒内气体温度升高是因为内能转化为机械能
9.新物理观念「2025山东日照月考,的」关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰内能为零
B.两个物体温度相同,它们之间就不能发生热传递
C.物体温度越高,所含热量越多
D.50 ℃水的内能一定比10℃水的内能多
10.跨工程实践「2025河南洛阳期中,鲶」“旋转焊接”是一种先进的焊接技术。如图所示,不旋转的铝块在强大压力作用下顶住高速旋转的铜块,通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式,把机械能转化为 ,使两者接触处温度急剧升高,分子热运动加剧, 现象加快,从而使两者相互渗透,紧密结合在一起。
11.新特色中华优秀传统文化「2025河南洛阳期中,食行」中医是我国的四大国粹之一。拔火罐能有效治疗某些疾病,使用时先加热火罐中的气体,再按图甲所示方法迅速将火罐按到皮肤上,一段时间后,罐内气体的温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。如图乙所示,“艾灸”是通过 的方式改变了穴位处的内能。
12.「2024内蒙古呼和浩特中考,的」(1)一个圆形铁片由“冷若冰霜”,变成“炙手可热”。甲同学认
为一定是通过加热方式实现的,乙同学认为不一定是通过加热方式实现的,还有其他的实现方式。你认为哪位同学正确 请简要说明理由。
(2)丙同学认为:热量只能是由高温物体向低温物体传递。但是,丁同学却认为,只要条件合适,热量也可能由低温物体向高温物体传递。你认为哪位同学正确 请举例说明。
素养提优
13.新教材变式「2025湖南长沙长郡集团期中J如图甲、乙所示,是实验小组探究“做功与内能改变的关系”的实验。
(1)如图甲所示,厚壁玻璃瓶内装有少量的水,用塞子塞紧,并用打气筒往瓶内打气,瓶内压强增大到一定程度时,瓶塞就会“跳”起来,瓶内及瓶口出现淡淡的白雾。据此现象可以说明物体对外做功,内能 。
(2)如图乙所示,在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉,迅速向下压活塞,可以看到硝化棉燃烧,说明活塞对密闭在玻璃筒内的空气 ,使其内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
专项突破 1 内能的图像问题
1.新创新实验「2025广东广州执信中学期中」为了研究钻木取火成功的条件,小明同学用电机以某一恒定的速度带动小木棍钻一木块,并测出木块钻孔的温度随时间变化的图像如图,则以下说法正确的是 ( )
A. t 到t 时间内,木块钻孔处的内能一直增大
B. t 到t 时间内,木块钻孔处的分子运动剧烈程度不变
C. t 到t 时间内,木块钻孔处的温度保持不变,说明这段时间内小木棍对木块做功不能改变木块的内能
D. t 到t 时间内,木块钻孔处的温度保持不变,说明这段时间内小木棍对木块做功的同时,木块也对外传递热量
2.「2025甘肃定西期中」质量和初温相同的a、b两种液体,使用完全相同的电加热器对其加热,每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度,并画出了温度随时间变化的图像如图所示,下列表述正确的是 ( )
A. a液体比热容小
B.由图像可知,a、b液体的比热容之比为4:5C.0~3m in内a液体吸收的热量少
D.升高相同的温度时,b液体吸收的热量少
3.「2023山东泰安中考」质量均为0.5kg 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 下列说法中 ( )
①甲物质是水
②0~12 min 乙温度降低了20℃
③0~12 min 甲放出了8.4×10 J的热量
④乙物质的比热容为
A.只有①②正确
B.只有②④正确
C.只有①③正确
D.只有①④正确
4.「2024山东东营中考」取质量相同、初温相同的两种物质的粉末状样品a和b,用完全相同的加热装置同时对a、b加热,它们的温度随加热时间变化的图像如图所示。由图可知,物质a的比热容 (选填“大于”或“小于”)物质b的比热容;在 t ~t 时间内,物质b的内能 (选填“增加”“减少”或“不变”)。(样品受热均匀,不计热损失)
第十三章自主检测
一、选择题(每小题5分,共30分)
1.跨新能性日常生活「2025河南洛阳期中」如图所示,荷叶上的水珠如颗颗珍珠一般,摇一摇荷叶,水珠会很快滑落,荷叶上竟然滴水不沾。关于荷叶上水珠的一些说法,正确的是 ( )
A.很小的水珠就是一个水分子
B.当水珠静止不动时,水珠中的水分子依然在运动
C.两滴水珠相遇时能形成一个较大的水珠,说明分子之间有间隙
D.荷叶不沾水,是因为水珠与荷叶的分子之间只有斥力
2.新中华优秀传统文化「2024青海中考」我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的,但根据南宋《武林旧事》记载,最早的月饼出自笼屉,青海就保留着用蒸笼“蒸”月饼的传统习俗。下列情境中,改变物体内能的方式与“蒸”“烤”相同的是 ( )
3.关于内能,下列说法中正确的是 ( )
A.温度低于0℃的物体不具有内能
B.物体具有内能,也可以同时具有机械能
C.具有机械能的物体不一定具有内能
D.内能与机械能是同一种形式的能
4.课标物理观念「2025陕西西安期中」关于温度、热量、内能和比热容,下列说法正确的是 ( )
A.物体温度越高,所含热量越多
B.热量总是从内能多的物体传递给内能少的物体
C.物体吸收热量,内能一定增大
D.吸收相同的热量,比热容大的物质温度升高得快
5.新群学思维「2025湖北武汉期中」某同学用质量相同的铜块和铝块((C铜
B.热量从铝块传到铜块
C.它们之间不发生热传递
D.无法确定
6.「2025广东广州铁一中学期中」根据表中的信息分析判断下列说法正确的是 ( )
几种物质的比热容
水 冰
酒精 沙石 约
煤油 约2.1×10 铝
水银 铜
A.不同物质的比热容一定不同
B.水和沙石吸收相等热量,沙石温度升高得较多
C.质量相等的铜块和铝块,降低相同的温度,铜块放出的热量较多
D.比热容与物质的种类和状态有关
二、填空题(每空3分,共24分)
7.新科学探究「2025吉林九台期中」如图所示为演示液体扩散现象的实验装置。
最初两种液体A 和B 的界面十分清晰,几天之后,两种液体混合均匀。则:
(1)液体 (选填“A”或“B”)的密度较小。
(2)液体温度越 ,两种液体混合均匀所用的时间越短。
8.「2025湖北十堰期中」煲仔饭是一种传统的广东美食,以其独特的锅巴和浓郁的香气而闻名,闻到浓郁的香气是由于分子不停地做 ,烹饪过程中内能是通过 方式改变的,放凉之后香气没有那么浓郁,说明分子热运动的快慢与 有关。
9.「2025重庆西南大学附中期中」甲、乙两物体的质量关系为m甲< mz,当其吸收热量的情况如图所示时,升高的温度关系为 ,则C甲 (选填“>”“<”或“=”) cz。
10.新科学思维「2024河南滑县期中」一杯20℃的水温度升高到80℃,水的比热容 (选填“变大”“变小”或“不变”);将质量和初温都相同的铝球、铁球浸没在沸水中煮很长一段时间后,吸收热量较多的是 (选填“铝球”或“铁球”)。(C铝>C铁)
三、实验探究题(11 题 12 分,12 题 12 分,共24分)
11.新闻委统「2025湖南长沙长郡集团期中」小侨要探究不同物质吸热升温的现象,他设计了如图所示的实验装置。
(1)实验时使用两个相同的酒精灯加热的目的是 。
(2)实验中当沙子和水升高相同的温度时,将实验数据记录在表格中,分析实验数据可知 的吸热能力强。
物质 质量/g 升温10℃所需时间/s
沙子 100 60
水 100 252
(3)下列示例中与物质吸热能力无关的是 。
A.用热水取暖
B.沿海城市昼夜温差较小
C.城市建造人工湖来改善气候
D.夏天冰镇饮料
12.新科学探究「2025山西吕梁期中」小梦在“探究物质的吸热能力”的实验中,实验装置如图所示。
实验思路:
实验中小梦选用相同规格的电加热器分别给 (选填“质量”或“体积”)和初温都相同的水和食用油加热。
实验过程:
(2)根据实验思路,小梦对两种液体加热,每隔 1m in测量一次温度,得到数据如表所示。则升高相同温度 吸收的热量多。
加热时间/min 1 2 3 4 5 6
水的温度/℃ 22 24 26 28 30 32
食用油的温度/℃ 24 28 32 36 40 44
实验结论:
(3)由实验数据分析可知, 的吸热能力强。由于吸热能力强,该液体在日常生活中的一个应用为 。
四、计算题(13题10分,14题12分,共22分)
13.新科学思维「2024河南南阳期中」若质量为10 kg 的水温度从50 ℃降低到30℃放出的热量全部被冰吸收,冰的温度升高了10℃,求冰的质量。
14.新国学思节「2025 山东济南期中」物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子和水的温度随加热时间变化的图像如图a、b所示。已知水的比热容是 求:
(1)加热满2m in时,水吸收的热量;
(2)沙子的比热容。(保留至小数点后一位)
第1节 热量 比热容
第1 课时 比热容及其应用
基础夯实
1. C热量是一个过程量,是热传递中能量的转移量,不是温度的改变量,描述它的术语是“吸收”和“放出”,不能说“含有”“具有”,A、B错误;热量只存在于吸热或放热的过程中,因此没有吸热、放热,谈论热量是没有意义的,C正确;热量是从高温物体传向低温物体,或者从同一物体的高温部分传向低温部分的,D错误。故选C。
2. D比热容是物质的一种特性,只跟物质的种类和状态有关,与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关。故选 D。
3. ACD 不同物质的比热容可能相等,如冰和煤油,A正确;同种物质在不同状态下比热容不相等,如水和冰,B错误;质量相等的铜块和铝块,降低相同的温度,因为铜的比热容小,故铜块放出的热量一定少,C正确;质量、初温都相等的酒精和沙石,吸收相等的热量后,因为沙石的比热容小,故沙石的温度升高得多,故沙石的末温高,D正确。故选 A、C、D。
4. ACD 根据题图可知:早晨6时,海水的温度比沙子高,A正确;6时到14时,沙子和海水接受相同的日照,吸收的热量相同,B错误;14时到22时,海水降低的温度比沙子小,C正确;利用此图像可知,海水的比热容较大,D正确。故选A、C、D。
5.答案 大 夜晚
解析 水的比热容比干泥土、沙石的大,白天太阳照射时,海面温度上升得慢,陆地温度上升得快,热空气上升,冷空气补充,风从海面吹向陆地,形成海风;夜晚,气温下降,海面温度下降得慢,温度高一些,热空气上升,风从陆地吹向海面,形成陆风;由图可知,此时地面附近的空气从陆地吹向海洋,形成陆风,故出现如图所示风向时,通常发生在夜晚,且海水温度较高。
6.答案 快 多
解析 电暖气的传热介质是油而不是水,其优点是油的比热容比水小,相同质量的水和油比较,吸收或放出相同的热量,油升高或降低的温度多,加热时升温更快;热水袋的传热介质是水而不是油,其优点是在相同条件下,降低相同温度时,水可以放出更多的热量。
第2课时 热量的计算
考核夯实
答案
解析 水吸收的热量为:
答案 (1)9.66×10 (2)34.6
解析 (1)铁件放出的热量 10 J;(2)由题知,水吸收的热量 10 J,由 Q=cm△t 得水升高的温度为 水温将升高到t=
易错答示 在解答与比热容相关的热量计算题目时,要注意:文字叙述中“升高”“升高了”“降低”“降低了”对应的是温度的改变量;“升高到”“降低到”对应的是物体的末温。如初温20℃,升高到50 ℃,温差为30℃;升高60℃,温差为60℃。
3.答案 2:3
4.解析 (1)水温度升高 10℃吸收的热量
(2)水温度从90 ℃降低到50 ℃放出的热量
能力提升
5. D 由图知,0~t 时间段内,物体吸收的热量可以用公式Q=cm△t来求解,但是t ~t 处于熔化阶段,温度不变、持续吸热,故不可以用该公式求解,A错误。 时间段内,该物质均处于液态,比热容不变,B错误。只有同一热源加热时,相等时间内吸收的热量才能相等,停止加热后单位时间的放热量,与加热时单位时间的吸热量并不相同,因此不可以用该比例式求解,C错误。该物质在t ~t 和0~t 时间段内,均处于固态,比热容相等,D正确。故选D。
6. B
7.答案 9:2
解析 由 Q=cm△t 得, 则
8.解析 (1)合金钢刀具放入836 ℃的炉火中煅烧足够长时间,达到热平衡,温度相同,所以,合金钢刀具的末温 t=836℃,则此刀具在火炉中吸收的热量
(2)将煅烧后的刀具迅速取出放入20℃的水中冷却,最后刀具与水达到共同的温度,设为 t',则 Q合放,即 合金钢m合金钢(t-t'),代入数据: 解得:
素养提优
9.答案 (1)C (2)0.8q (3)22:25 3.36×10
解析 (1)由题目提供的信息可知,散热快慢的定义是单位时间内散失热量的多少。速度的定义是单位时间内通过的路程,故A 不符合题意;密度的定义是单位体积某种物质的质量,故B 不符合题意;功率的定义是单位时间内做的功,与散热快慢一样都是描述单位时间内的能量,故C符合题意;效率的定义是有用功与总功之比,故D 不符合题意。故选 C。(2)由题意可知, 解得:k= 由于散热系数k与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,和物质种类无关,因此当物体温度降低到28℃时,散热系数k不变,散热快慢: (3)因为水和盐水的初温和末温都相同,即 所以此时水和盐水的散热快慢相同,则杯中盐水与水放出的热量之比为: 由图甲可知,水和盐水的体积相同,因为Q=cm△t,则 解 得:
实验突破 比较不同物质的吸热能力
1.答案 秒表
解析 实验中使用的测量工具有天平、温度计和秒表。
2.答案 外焰
解析 酒精灯的外焰温度最高,用外焰加热。
3.答案 质量 相同
解析 根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制水和食用油的质量相同。为控制物质在相同时间内吸收的热量相同,电加热棒的规格要完全一致。
4.答案 加热时间的长短
解析 通过加热时间的长短来反映水和食用油吸收热量的多少,因为相同的时间内,电加热器放出的热量相同,水和食用油吸收的热量相同。
5.答案 B 66
解析 使用温度计测量液体的温度,读数时视线要与液柱的上表面相平,故图乙中按B方法读数正确。由图丙可知,温度计的分度值为1℃,此时是零上,因此温度计示数为66℃。
6.答案 ①加热时间 ②升高的温度
解析 ①质量相等的水和食用油升高相同的温度,加热时间越长,吸收的热量越多,吸热能力越强;②质量相等的水和食用油吸收相同的热量,升高的温度越多,吸热能力越弱。
7答案 水
解析 由表格中数据可知,水和食用油加热相同的时间,水升高的温度更低,说明水的吸热能力更强。
8.答案 食用油 水 水 13 440
解析 根据实验图像可知:质量相等的水和食用油,在吸收相同热量时,即加热时间相同时,食用油升温较高;质量相等的水和食用油,在升高相同温度时,水加热时间长,故水吸收的热量较多;由此可见,水的比热容较大,水的吸热能力较强;水吸收的热量为Q吸= 10℃)=13440 J。
9.答案 比热容大
解析 因为水的比热容大,和同样质量的其他物质相比,升高相同的温度,水吸热多,冷却效果好。
10.答案 大于
解析 根据公式Q=cm△t得 可知在相同质量的水和食用油温度降低的过程中,水放出的热量与降低的温度之比大于食用油放出的热量与降低的温度之比。
