第3节 比热容
知能演练提升
能力提升
1.(2017·四川自贡中考)关于物质的比热容,下列说法正确的是( )
A.比热容是物质的一种属性,只和物质的种类有关
B.同种物质质量越大比热容就越大
C.因为水的比热容较大,所以比较适合作冷却剂
D.物质的状态发生变化时其比热容一般不变
2.下表是一些物质的比热容
[单位:J/(kg·℃)]
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
干泥土
约0.84×103
沙石
约0.92×103
铜
0.39×103
根据表中数据,下列判断正确的是( )
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.100 g水的比热容是50 g水的比热容的两倍
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大
D.寒冬季节,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水的比热容较大
3.水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),将4 kg 的水倒掉一半,剩下水的比热容是 J/(kg·℃);初温为30 ℃、质量为2 kg的水吸收2.1×105 J的热量后温度将升高到 ℃。
4.美丽的柳叶湖是常德市的一颗明珠,她不仅以其旖旎的风光令人们流连忘返,更是盛夏避暑的好去处。柳叶湖的水面宽广,蓄水量丰富,而水的 比沙石的大,在质量相同的情况下吸收相同的热量后水升高的温度要 (选填“高于”“等于”或“低于”)沙石升高的温度,因而夏天人们在柳叶湖边会感到很舒服。
★5.妈妈用热水给小雪加热250 g的袋装牛奶,为了使这袋牛奶的温度由12 ℃升高到42 ℃,妈妈至少要用60 ℃的热水多少千克?[已知水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃),牛奶的比热容为2.5×103 J/(kg·℃),不计热量损失]
探究创新
★6.同学们在做比较水和沙子的吸热能力实验的场景如图所示,他们说该实验有两种探究方法。
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(1)实验方法一的设计如图中所示:
①在实验中,加热相同的时间目的是 ;
②请你指出该同学的设计思路和实验装置中的错误和不足。
(2)请你设计出第二种实验方法:
①写出该实验方法所需要的测量仪器 ;
②请写出设计思路。
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知能演练·提升
1.C 比热容与物质的种类、状态有关,故A错误;比热容是物质的一种特性,和物体质量的大小没有关系,故B错误;水的比热容较大,和其他物质比较,降低相同温度吸收热量较多,所以常用水作为冷却剂,故C正确;比热容与物质的种类、状态有关,种类不同,状态不同,比热容一般不同,故D错误。
2.C 由图表可知,水的比热容跟冰的比热容不同,说明物质的比热容与物质的状态有关,选项A错误;比热容是物质本身的一种特性,其大小与质量无关,只与物质的种类和状态有关,选项B错误;由 Q吸=cmΔt,由于铝的比热容大于铜的比热容,故质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大,选项C正确;寒冬季节,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水结冰时体积膨胀,选项D错误。
3.解析 将4 kg的水倒掉一半,虽然水的质量和体积改变了,但比热容与质量和体积无关,所以水的比热容不变,仍然为4.2×103 J/(kg·℃);根据Q吸=cm(t-t0)可知,吸热后水升高到的温度t=+t0=+30 ℃=55 ℃。
答案 4.2×103 55
4.解析 水的比热容比沙石的大,在质量相同的情况下吸收相同的热量后水升高的温度要低于沙石升高的温度,因而夏天人们在柳叶湖边会感到很舒服。
答案 比热容 低于
5.解析 牛奶吸收的热量Q吸=c奶m奶Δt奶=2.5×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×(42 ℃-12 ℃)=18 750 J,热水放出的热量Q放=Q吸=18 750 J,热水的质量m水==0.25 kg。
答案 0.25 kg
6.答案 (1)①使水和沙子吸收相同的热量
②错误:没有控制水和沙子的质量相等、初温相同;不足:没有测量水和沙子温度的仪器。
(2)①天平、温度计、停表
②在两个相同的金属盒内,加入初温与质量均相同的水和沙子,用酒精灯加热至相同的末温,比较加热时间,就能比较它们的吸热能力。
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