物8春12热量 比热容二Word文档下载推荐.docx
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在热平衡状态下,两个物体的最后温度_____,不再进行_________,因此热平衡的唯一标志是_____________;
在热传递过程中,低温物体吸收的热量为______,高温物体放出热量为_______,如果没有热量损失则:
__________。
知识点一:
热量、比热容计算
【例1】已知C铜>C铅,温度相同,质量相等的铜块和铅块,它们吸收相同热量后,将它们互相接触,则()
A.热量由铜块传给铅块B.热量由铅块传给铜块
C.铅块和铜块之间不发生热传递D.缺少条件,无法确定
【例2】质量一定的水,温度从20℃升高到50℃时,吸收的热量为Q;
这些水温度从80℃降低到50℃时,放出的热量为______。
【例3】质量是0.5kg的铝壶里装了2kg水,初温为20℃,如果它们吸收了265.2×
103J的热量,温度升高到多少摄氏度?
(铝的比热为0.88×
103J/(kg﹒℃))
【例4】在标准大气压下,质量为1kg,初温为42℃的水吸收2.52×
105J的热量后,其温度升高多少℃?
末温是多少℃?
二、热平衡
热平衡计算
【例1】使20g冰温度从-10℃升高到0℃,但未熔成水,需要多少热量?
如果这些热量是由度从5℃降低到0℃的水来供给的,需要多少克5℃的水?
(c冰=2.l×
103J/(kg﹒℃)
【例2】把质量为4kg的冷水与3kg、80℃的热水混合后的温度为40℃,若不计热量损失,求冷水的温度是多少?
(c水=4.2×
【例3】为了测量某种液体的比热容,把质量为100g的铜块从沸腾的水中取出(标准大气压下),迅速投入质量为100g,温度为10℃的待测液体中,混合后的共同温度是25℃。
若不计热量损失,求这种液体的比热容为多少(铜的比热容c铜=0.4×
103J/(kg﹒℃))?
【例4】空气能热水器是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置。
其工作原理是:
空气能热水器在工作时,吸收空气中的能量Q,消耗的电能为W,通过热交换使水吸收的热量为Q吸,即Q吸=Q+W,所以它的热效率(即Q吸/W的值)可以达到300%~500%。
已知某型号空气能热水器的热效率为400%,电功率为1400W,当用此热水器将100kg的水从15℃加热到55℃时(水的比热容为4.2×
103J/(kg﹒℃),干木柴的热值为1.2×
107J/kg)。
求:
(1)水吸收的热量;
(2)水吸收的热量相当于完全燃烧多少千克的干木柴所释放的热量;
(3)空气能热水器完成上述加热过程所用的时间。
【例5】物体A、B质量相等,把它们加热到相同的温度,然后分别放入等量同温的水中,A使水温升高10℃,B使水温升高20℃,设A、B的比热分别为cA和cB,则()
A.cB=cAB.cB=2cA
C.cB>2cAD.cA<cB<2cA
随堂检测
1、有大小相同的实心铝球和空心铝球,吸收相同的热量后,温度升高得多的是()
A.实心球B.空心球C.升高温度相同D.无法判断
2、甲、乙两物体质量相等,温度相同,把甲投入一杯热水中,平衡后水温降低10℃,取出甲(不计热量和水的损失),再把乙投入杯中,平稳后水温又降低了10℃,由此可知()
A.甲的比热容比乙大B.甲的比热容比乙小
C.甲的比热容与乙相等D.无法比较比热容大小
3、甲、乙两物体的质量相等,如果甲物体的温度降低15℃,乙物体的温度降低10℃,这时甲放出的热量是乙放热的2倍,由此可知______物体的比热大,这两种物体比热之比c甲:
c乙=_______。
4、人工湖具有“吸热”功能,炎夏时节能大大降低周边地区的热岛效应。
若人工湖湖水的质量为1.0×
107kg,水温升高2℃,则湖水吸收的热量为_________焦(C水=4.2×
5、已知水和煤油的质量之比是5:
4,比热容之比是2:
1,水的初温是18℃,煤油的初温是20℃。
若它们吸收相等的热量,水的温度升高到40℃,则煤油升高到的温度是()
A.120℃B.100℃C.75℃D.55℃
6、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50℃,现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后,甲杯水温降低了4℃,乙杯水温降低了8℃,则A、B两种物质的比热容之比为()
A.2:
3B.3:
5C.4:
9D.1:
2
7、有甲、乙两个物体,它们的质量之比是3:
1,吸收的热量之比是2:
1,升高的温度之比是5:
3,则甲、乙两物质的比热容之比是()
A.10:
1B.1:
10C.2:
5D.5:
8、把甲、乙两个质量、温度都相同的金属块,分别放入到质量、温度都相同的一杯水和一杯油中,热平衡后得到油的温度降低了5℃,水的温度降低了10℃,只有甲金属块与水、乙金属块与油之间发生了热传递,而c水>c油,则甲金属比热容与乙金属比热容的比值为()
A.等于2B.大于2C.小于2D.以上都有可能
9、现需要12kg、43℃的温水,但只有17℃的冷水和95℃的热水。
现用质量为m1的17℃的冷水与质量为m2的95℃的热水混合成12kg的43℃的温水,则()
A.m1=2kg,m2=10kgB.m1=4kg,m2=8kg
C.m1=6kg,m2=6kgD.m1=8kg,m2=4kg
10、一茶杯开水,从刚倒入到可以喝的这一段时间内,放出的热量大约是()
A.500JB.5000JC.5×
104JD.5×
105J
11、甲、乙两物体的质量之比为4:
1,用两个相同的酒精灯分别给它们加热,(设酒精燃烧放出的热量全部被甲和乙吸收)如图所示为甲、乙两物体的温度随时间的变化曲线,若c甲=4.2×
102J/(kg﹒℃),则乙的比热容是多少?
12、小红在学习了“比热容”的有关知识后,知道单位质量的不同物质在升高相同温度时,所吸收的热量不同,为了描述物质的这种性质,引入了一个新的物理量——比热容,于是她又想到晶体在熔化时,温度虽然保持不变,但需要吸收热量,那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同呢?
带着这个疑问,小红在实验室利用电热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。
实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间冰和水吸收的热量相同。
水的比热容为4.2×
(1)根据图线,你能得到的一条信息是:
______________________________________;
(2)CD段水吸收的热量是多少?
(3)计算出冰的比热容;
(4)若规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”,根据图中所给的信息,计算出冰的熔化热λ。
13、为了研究物质的某种特性,某小组同学先做如下实验:
他们在甲、乙两只完全相同的烧杯中分别放入100g和200g的温水,实验时让它们自然冷却,并利用温度计和计时器测量水温随时间变化的情况。
记录数据分别如表一、表二所示。
(设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等。
)
表一m1=100g
时间/min
4
6
8
10
12
14
16
温度/℃
36
35
34
33
32
31
30
降低温度/℃
1
3
5
表二m2=200g
20
24
28
29
7
(1)分析比较表一和表二中数据可知,实验时,两杯水所处环境的温度是______(相同/不同)的。
(2)分析比较表一和表二中第一行和第三行的数据及相关条件,可得出的初步结________________
_____________________________________________________________。
(3)分析比较表一和表二中第三列、第四列、第五列等数据及相关条件,可得出的初步结论是_______
___________________________________________________。
(4)进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件,还可得出的初步结论是___________
__________________________________________________________________。
课堂总结
1、当温度高的物体和温度低的物体发生热传递时,温度低的物体温度不再升高,是不是热平衡状态为什么?
2、热平衡状态的条件是什么?
课后作业
1、在铝壶中放入3kg温度是20℃的水,将它加热至100℃,所需的热量(c水=4.2×
103J/(kg﹒℃))()
A.等于1.008×
106JB.大于1.008×
106J
C.小于1.008×
106JD.条件不足无法确定
2、给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如图中a图线所示。
若其他条件不变,仅将水的质量增加,则温度与时间的关系图线正确的是()
A.aB.BC.cD.d
3、甲、乙两个物体质量相等,若它们的比热容之比为2:
1,升高的温度之比为2:
1,则甲、乙两个物体吸收的热量之比为()
A.1:
1B.l:
2C.1:
4D.4:
l
4、质量相同的两个物质由于吸热而升温,若它们的比热之比为1:
2,升高的温度之比为3:
2,则它们吸收的热量之比为()
A.3:
4B.4:
3C.1:
3D.3:
5、一冰块先后经历了以下三个过程:
①-l0℃的冰到0℃的冰,吸收热量Q1;
②0℃的冰变为l0℃的水,吸收热量Q2;
③10℃的水到20℃的水,吸收热量Q3。
已知冰和水的比热容分别为c冰、c水,且c冰<c水,在整个过程中总质量保持不变,则()
A.Q1>Q2>Q3B.Q1<Q2<Q3
C.Q1<Q3<Q2D.Q1<Q2=Q3
6、用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,据此判断甲物质10min吸收的热量为()(水的比热容c=4.2×
A.5.04×
105JB.4.2×
C.2.52×
105JD.条件不足,不能计算
7、将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上。
经过一定时间后,冰块形状基本不再变化时的情形如图所示。
则三块金属的比热容c甲、c乙、c丙大小相比()
A.c甲最大B.c乙最大C.c丙最大D.c甲=c乙=c丙
8、砂石的比热容为0.92×
103J/(kg﹒℃),它表示质量为_______的砂石,温度每升高1℃所吸收的热量为____________,当质量为30kg的砂石放出8.28×
104J的热量后,其温度将降低_________。
9、小贝家里购买了经济安全、节能环保的太阳能热水器,若该热水器里面装有温度为10℃的水30kg,经过阳光照射后,水温升高到45℃,在这一过程中水吸收的热量是___________J。
10、分别向洗澡盆放水时,已知冷水为20℃,热水为80℃,想得到40℃的温水120kg,应该分别放冷水和热水各多少千克?
(不计热损失)
11、一块质量为400克的铜块和一个铅块吸收相同的热量后,升高的温度之比为4:
3,求这铅块的质量。
(C铜=0.39×
103J/(kg﹒℃),C铝=0.13×
12、每到夏收季节,高淳农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧,这不仅造成资源浪费、环境污染,而且极易引发火灾等。
为解决这一问题,现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。
若燃烧秆浆煤(热值为2.4×
107J/kg),使50kg、20℃的水温度升高到80℃。
(1)水需要吸收的热量。
(2)如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸收,需要完全燃烧多少千克秆浆煤。
13、在野外施工中,需要使质量m=4.20kg的铝合金物体升温。
除了保温瓶中尚存有温度t=90.0℃的1.200kg的热水外,无其他热源。
试提出一个操作方案,能利用这些热水使构件从温度t0=10.0℃升温到66.0℃以上(含66.0℃),并通过计算验证你的方案。
已知铝合金的比热容c=0.880×
103J(kg﹒℃)-1,水的比热容c0=4.20×
103J(kg﹒℃)-1,不计向周围环境散失的热量。
14、在一个标准大气压下,质量为1kg,初温为80℃的水吸收1.26×
105J热量后,其温度升高到多少?
若这些热量被5kg的铜块吸收,则铜块升高的温度是多少℃?
103J/(kg•℃),c铜=0.39×
103J/(kg﹒℃),最后结果保留一位小数)
能力提升
1、如图所示甲、乙两球完全相同,分别浸没在水和水银的同一深度内,甲、乙两球是用同一种特殊材料制作的:
当温度稍微升高时,球的体积会变大,如果开始水和水银的温度相同,且两液体温度同时缓缓地升高同一值,则()
A.甲球吸收的热量较多B.乙球吸收的热量较多
C.两球吸收的热量相等D.无法确定
2、有甲、乙、丙三种液体,比热容依次为2×
103J/(kg·
℃)、3.32×
℃)和2.436×
℃);
质量依次为0.2kg、0.3kg和0.4kg;
初温依次为80℃、50℃和10℃。
求三种液体混合后的最终温度,不计热损失。
3、在一搅拌机的容器内装有质量m为0.5千克的水,把水加热到70℃后让其在室温下自动冷却。
其温度随时间变化的关系如图所示。
现开动电动搅拌机对该冷却的水不停地搅拌,电动机的功率为900瓦,其做的功有80%转化为水的内能。
若不考虑容器的内能变化,已知水的比热容是求:
(1)不考虑室温下的自动冷却,搅拌机每秒钟能使水温上升多少℃?
(2)在考虑室温的自动冷却的情况下,水最终的温度是多少℃?
4、将一杯热水倒入盛有冷水的容器中,冷水的温度升高了10℃,再向容器内倒入一杯相同质量和温度的热水,容器中的水温又升高了6℃。
如果继续向容器中倒入一杯同样的热水,则容器中的水温会升高()
A.5℃B.4℃C.3℃D.2℃
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