九年級物理全冊 第十三章 內(nèi)能與熱機 13.2 科學(xué)探究：物質(zhì)的比熱容 13.2.2 熱量的計算分層作業(yè) 滬科版.doc

第十三章 內(nèi)能與熱機 13.2.2 熱量的計算 1.甲、乙兩物體質(zhì)量相等，各自吸收的熱量之比為1∶2,而溫度升高之比為2∶3,則甲、乙兩物質(zhì)的比熱容之比為() A．3∶4B．4∶3C．3∶1D．1∶3 2．用兩個相同的電熱器給質(zhì)量相同的物質(zhì)甲和水加熱，它們的溫度隨加熱時間的變化關(guān)系如圖所示，據(jù)此判斷物質(zhì)甲的比熱容為() A．2.1103J/(kg℃) B．4.2103J/(kg℃) C．1.2103J/(kg℃) D．條件不足，不能確定 3．已知c銅＞c鉛，溫度相同，質(zhì)量相等的銅塊和鉛塊，它們吸收相同熱量后，將它們互相接觸，則() A．熱量由銅塊傳給鉛塊 B．熱量由鉛塊傳給銅塊 C．鉛塊和銅塊之間不發(fā)生熱傳遞 D．缺少條件，無法確定 4．已知幾種金屬的比熱容c鋁＞c鐵＞c銅，現(xiàn)把質(zhì)量相同、溫度相同(都為室溫)的鋁球、鐵球和鋼球投入質(zhì)量相同，溫度都是100℃的三杯熱水中，熱平衡后，杯中水溫度最低的是(杯不導(dǎo)熱)() A．投入鋁球的那個杯子B．投入鐵球的那個杯 C．投入銅球的那個杯D．條件不足，不能確定 5．質(zhì)量是0.5kg的鋁壺里裝了2kg水，初溫為20℃，如果它們吸收了265.2103J的熱量，溫度升高到____℃__。(鋁的比熱容為0.88103J/(kg℃)) 6．冰的比熱容是2.1103J/(kg℃)，4g的冰從－4℃降低到－10℃，放出的熱量是____。 7．在冬天為了使房間里保持一定溫度，每小時需要供給4.2106J的熱量。若進入散熱器的水的溫度是80℃，從散熱器流出的水的溫度是72℃，每小時要供給散熱器80℃的水的質(zhì)量為____。 8．使20g冰溫度從－10℃升高到0℃，但未熔成水，需要的熱量為 ____，如果這些熱量是由溫度從5℃降低到0℃的水來供給的，需要5℃的水的質(zhì)量是______。 9．小鵬在一次實驗中，需要40℃的溫水6kg，但手邊只有100℃的開水和10℃的冷水。小鵬想用開水和冷水混合的辦法得到溫水。若不計混合過程中的熱量損失，問應(yīng)取開水和冷水各多少千克混合才行？ 10．某小組同學(xué)在實驗室中做“水的沸騰”實驗，他們在燒杯中裝了質(zhì)量為100g，初溫為76℃的水，用酒精燈加熱，并每隔2min讀一次溫度計的示數(shù)，直到水沸騰一段時間后停止讀數(shù)。其數(shù)據(jù)記錄如下表所示： 時間/min 0 2 4 6 8 10 12 14 溫度/℃ 76 80 84 88 92 96 96 96 (1)從上表數(shù)據(jù)可以看出，此時水的沸點是____℃，該地點的大氣壓 ____(選填“大于”“等于”或“小于”)一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。 (2)這些水從76℃加熱至剛好沸騰時所吸收的熱量為多少？ 11．太陽能是一種廉價的無污染能源，開發(fā)和利用前景廣闊。從有關(guān)資料獲悉，在地球表面，晴天時垂直于陽光的表面接收到的熱輻射為1.2103J/(m2s)。有一臺太陽能熱水器，可將接收到的熱輻射的40%用來升高水溫。如果該熱水器接受陽光垂直照射的有效面積始終是2.1m2，晴天曬了1h，其水箱中50kg水的溫度能升高多少℃。[水的比熱容為4.2103J/(kg℃)] 參考答案 【分層作業(yè)】 1.A【解析】因為Q＝cmΔT，所以c＝，即得甲乙兩物質(zhì)的比熱容之比為3∶4。 2．A【解析】根據(jù)圖像可知，相同質(zhì)量的物質(zhì)甲和水，升高相同的溫度時，物質(zhì)甲的加熱時間是水的加熱時間的兩倍，故由比熱容的計算公式可知，物質(zhì)甲的比熱容為2.1103J/(kg℃)。 3．B 【解析】解此題要抓住兩點：(1)熱傳遞的條件；(2)用控制變量法解題。物體間發(fā)生熱傳遞的條件是：物體間存在著溫度差，即熱量是從溫度高的物體傳給溫度低的物體。要判斷鉛塊和銅塊是否發(fā)生熱傳遞，必須知道是哪個物體的末溫高，由Q吸＝cm(T－T0)得T＝＋T0。在Q吸、m、T0相同時，T只與c有關(guān)，c越大，T越小?！遚銅＞c鉛，∴T銅＜T鉛，即銅塊的末溫小于鉛塊的末溫，熱量應(yīng)該由鉛塊傳給銅塊，故選B。 4．A 【解析】假設(shè)水的末溫相同，即三個球升高的溫度相同。∵Q吸＝cmΔT，m、ΔT相等，c鋁＞c鐵＞c銅，∴Q鋁＞Q鐵＞Q銅，即比熱容大的鋁球吸收熱最多。由熱平衡方程可知，投入鋁球的那杯水放出的熱量最多，所以，三杯中的水末溫不可能一樣，應(yīng)該是投入鋁球的那杯水溫度降低最多，末溫最低。故選A。 5．50℃ 【解析】此題考查是否記住水的比熱，是否會運用熱量公式進行有關(guān)的計算，能否區(qū)別“溫度升高到”與“升高”的區(qū)別。鋁壺和水吸收熱量，溫度一起上升，由熱量公式有Q吸＝c鋁m鋁ΔT升十c水m水ΔT升。 溫度升高了 ΔT升＝＝ ＝30℃。 所以，鋁壺和水溫度升高到 T＝T0十ΔT升＝20℃＋30℃＝50℃。 6．50.4J 7．125kg 【解析】由Q放＝c水m水(T0一T)，得 m水＝＝ ＝125kg。 8．420J20g 【解析】 本題分別運用吸熱和放熱的計算公式計算吸收的熱量和水放出同樣的熱量需要水的質(zhì)量。其中水降低的溫度為T0水－T＝5℃－0℃＝5℃，冰升高的溫度為T－To冰＝0℃－(－10℃)＝10℃，冰的質(zhì)量為m冰＝20g＝0.02kg,Q吸＝c冰m冰(T－T0冰)＝2.1103J/(kg℃)0.02kg10℃＝420J，根據(jù)題意有Q吸＝Q放，∴水放出熱量Q放＝420J， ∵Q放＝c水m水(T0水一T)，∴m水＝＝＝0.02kg＝20g。 9．解：設(shè)熱水的質(zhì)量為m1，則冷水的質(zhì)量為 m2＝m－m1＝6kg－m1， 熱水放出的熱量 Q放＝cm1(T－T01)＝4.2103J/(kg℃)m1(100℃－40℃)， 冷水吸收的熱量 Q吸＝ cm2(T02－T)＝4.2103J/(kg℃)m2(40℃－10℃)＝4.2103J/(kg℃)(6kg－m1)(40℃－10℃)， ∵不計熱量損失，∴Q吸＝Q放， 4．2103J/(kg℃)m1(100℃－40℃)＝4.2103J/(kg℃)(6kg－m1)(40℃－10℃)， 解得m1＝2kg，m2＝4kg。 10． 96 小于 (2)解：(2)吸收的熱量為Q吸＝cm(T－T0)＝4.2103J/(kg℃)0.1kg(96℃－76℃)＝8.4103J。 11．解：(1)太陽能熱水器1h接收的太陽輻射能為 Q＝1.2103J/(m2s)2.1m23600s＝9.072106J， 水吸收的熱量為 Q吸＝Qη ＝9.072106J40% ＝3.6288106J； ∵Q吸＝cmΔT， ∴水箱中50kg水能升高的溫度 ΔT＝＝＝17.28℃