3.随着我国逐步成为航天大国,出舱活动已经成为航天员工作的重要组成部分。离舱前,航天员要穿上特制的航天服。穿航天服前,还要穿上一个带有很多管子的液冷服,它一般用水作为介质,是利用了水的
比热容大
的特性。答案
比热容大
解析
【分析】
要解决该问题,需结合液冷服的功能和水的物理特性分析:液冷服的作用是带走航天员产生的热量以维持体温稳定,需回忆水的比热容相关知识,比热容大的物质在吸收相同热量时温度变化小,适合作为导热/冷却介质,由此判断利用的水的特性。
【解析】
液冷服的核心作用是通过介质传递热量,带走航天员的热量。根据热量计算公式Q=cmΔt,当质量m相同、温度变化Δt相同时,比热容c越大的物质,能吸收或放出的热量越多。水的比热容较大,作为液冷服的介质时,可高效吸收热量,因此利用了水比热容大的特性。
【答案】
比热容大
【知识点】
比热容的应用
【点评】
本题结合航天领域的实际场景,考查比热容特性的实际应用,属于基础知识点的考查,难度适中,能将物理概念与生活/科技实际结合,帮助理解物理的实用性。
【难度系数】
0.4
要解决该问题,需结合液冷服的功能和水的物理特性分析:液冷服的作用是带走航天员产生的热量以维持体温稳定,需回忆水的比热容相关知识,比热容大的物质在吸收相同热量时温度变化小,适合作为导热/冷却介质,由此判断利用的水的特性。
【解析】
液冷服的核心作用是通过介质传递热量,带走航天员的热量。根据热量计算公式Q=cmΔt,当质量m相同、温度变化Δt相同时,比热容c越大的物质,能吸收或放出的热量越多。水的比热容较大,作为液冷服的介质时,可高效吸收热量,因此利用了水比热容大的特性。
【答案】
比热容大
【知识点】
比热容的应用
【点评】
本题结合航天领域的实际场景,考查比热容特性的实际应用,属于基础知识点的考查,难度适中,能将物理概念与生活/科技实际结合,帮助理解物理的实用性。
【难度系数】
0.4
4.楼房中的暖气一般采用热水循环的方式将热带到房屋中通过热传递供暖,这是因为水的
比热容
大。若暖气中50 kg的水温度降低2 ℃,则放出的热量是$4.2×10^5$
J。[$c_{\mathrm{水}}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$]答案
比热容;$4.2×10^5\ \mathrm{J}$
解析
【分析】
这道题考查比热容的应用和热量的计算。首先,暖气采用热水循环供暖,是利用水的比热容大的特性,因为相同质量的水和其他物质相比,降低相同温度时能放出更多热量,适合供暖;其次计算水放出的热量,需运用放热公式$Q_{放}=cm\Delta t$,代入已知数值计算即可。
【解析】
1. 暖气用热水循环的原因:水的比热容较大,根据热量公式$Q=cm\Delta t$,当质量和温度变化量相同时,比热容大的物质放出的热量更多,所以暖气采用热水循环供暖。
2. 计算放出的热量:已知水的质量$m=50\ \mathrm{kg}$,降低的温度$\Delta t=2\ \mathrm{°C}$,水的比热容$c_{\mathrm{水}}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·°C})$,根据放热公式$Q_{放}=c_{\mathrm{水}}m\Delta t$,代入数值可得:
$Q_{放}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·°C})×50\ \mathrm{kg}×2\ \mathrm{°C}=4.2×10^5\ \mathrm{J}$。
【答案】
比热容;$4.2×10^5$
【知识点】
比热容、热量的计算
【点评】
本题结合生活实际考查比热容的应用和热量计算,属于基础题型,需牢记比热容的特性和放热公式的应用。
【难度系数】
0.8
这道题考查比热容的应用和热量的计算。首先,暖气采用热水循环供暖,是利用水的比热容大的特性,因为相同质量的水和其他物质相比,降低相同温度时能放出更多热量,适合供暖;其次计算水放出的热量,需运用放热公式$Q_{放}=cm\Delta t$,代入已知数值计算即可。
【解析】
1. 暖气用热水循环的原因:水的比热容较大,根据热量公式$Q=cm\Delta t$,当质量和温度变化量相同时,比热容大的物质放出的热量更多,所以暖气采用热水循环供暖。
2. 计算放出的热量:已知水的质量$m=50\ \mathrm{kg}$,降低的温度$\Delta t=2\ \mathrm{°C}$,水的比热容$c_{\mathrm{水}}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·°C})$,根据放热公式$Q_{放}=c_{\mathrm{水}}m\Delta t$,代入数值可得:
$Q_{放}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·°C})×50\ \mathrm{kg}×2\ \mathrm{°C}=4.2×10^5\ \mathrm{J}$。
【答案】
比热容;$4.2×10^5$
【知识点】
比热容、热量的计算
【点评】
本题结合生活实际考查比热容的应用和热量计算,属于基础题型,需牢记比热容的特性和放热公式的应用。
【难度系数】
0.8
5.小明的爸爸从商店买回一个电磁炉,并赠送了一个可放在上面加热的水壶,正常使用时最多可盛2.5 L的水。水的比热容为$4.2× 10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$。
(1)该水壶最多可以盛多少千克的水?
(2)标准大气压下,装满一壶水,将这壶水从$20°\mathrm{C}$加热到沸腾需要吸收的热量是多少?
(1)该水壶最多可以盛多少千克的水?
(2)标准大气压下,装满一壶水,将这壶水从$20°\mathrm{C}$加热到沸腾需要吸收的热量是多少?
答案
(1) $2.5\ \mathrm{kg}$
(2) $8.4×10^5\ \mathrm{J}$
(2) $8.4×10^5\ \mathrm{J}$
解析
【分析】
本题包含两小问,第一问求水的质量,需利用密度公式,已知水的体积和密度,先统一单位后代入公式计算;第二问求水吸收的热量,需利用热量计算公式,明确标准大气压下水的沸点,确定温度变化量,代入公式计算即可。
【解析】
(1) 已知水壶最多盛水的体积 $ V = 2.5\ \mathrm{L} = 2.5 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^3 $,水的密度 $ \rho = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $。
根据密度公式 $ \rho = \frac{m}{V} $,可得水的质量:
$ m = \rho V = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 2.5 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^3 = 2.5\ \mathrm{kg} $。
(2) 标准大气压下,水的沸点为 $ 100°\mathrm{C} $,水升高的温度 $ \Delta t = 100°\mathrm{C} - 20°\mathrm{C} = 80°\mathrm{C} $。
根据热量计算公式 $ Q_{\mathrm{吸}} = cm\Delta t $,代入数据得:
$ Q_{\mathrm{吸}} = 4.2 × 10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·°C}) × 2.5\ \mathrm{kg} × 80°\mathrm{C} = 8.4 × 10^5\ \mathrm{J} $。
【答案】
(1) $ 2.5\ \mathrm{kg} $;(2) $ 8.4 × 10^5\ \mathrm{J} $
【知识点】
密度公式应用、热量计算
【点评】
本题结合生活中的水壶盛水、烧水场景,考查密度公式和热量公式的基本应用,需注意单位统一及标准大气压下水的沸点这一隐含条件,属于基础计算类题目,难度较低。
【难度系数】
0.8
本题包含两小问,第一问求水的质量,需利用密度公式,已知水的体积和密度,先统一单位后代入公式计算;第二问求水吸收的热量,需利用热量计算公式,明确标准大气压下水的沸点,确定温度变化量,代入公式计算即可。
【解析】
(1) 已知水壶最多盛水的体积 $ V = 2.5\ \mathrm{L} = 2.5 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^3 $,水的密度 $ \rho = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $。
根据密度公式 $ \rho = \frac{m}{V} $,可得水的质量:
$ m = \rho V = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 2.5 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^3 = 2.5\ \mathrm{kg} $。
(2) 标准大气压下,水的沸点为 $ 100°\mathrm{C} $,水升高的温度 $ \Delta t = 100°\mathrm{C} - 20°\mathrm{C} = 80°\mathrm{C} $。
根据热量计算公式 $ Q_{\mathrm{吸}} = cm\Delta t $,代入数据得:
$ Q_{\mathrm{吸}} = 4.2 × 10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·°C}) × 2.5\ \mathrm{kg} × 80°\mathrm{C} = 8.4 × 10^5\ \mathrm{J} $。
【答案】
(1) $ 2.5\ \mathrm{kg} $;(2) $ 8.4 × 10^5\ \mathrm{J} $
【知识点】
密度公式应用、热量计算
【点评】
本题结合生活中的水壶盛水、烧水场景,考查密度公式和热量公式的基本应用,需注意单位统一及标准大气压下水的沸点这一隐含条件,属于基础计算类题目,难度较低。
【难度系数】
0.8
1.(广西中考)冬天,人们常用热水袋取暖。水能长时间供暖,主要原因是水的 (
A.密度大
B.密度小
C.比热容大
D.比热容小
C
)A.密度大
B.密度小
C.比热容大
D.比热容小
答案
C
解析
【分析】
要解决这道题,需明确比热容的物理意义及水的比热容特性。首先回忆:比热容是反映物质吸放热能力的物理量,水的比热容较大。热水袋取暖利用水放出热量供暖,根据热量公式$Q=cm\Delta t$,相同质量的水和其他物质,降低相同温度时,比热容大的物质放出热量更多,因此水能长时间供暖,据此分析选项即可得出答案。
【解析】
逐一分析选项:
A选项:密度大小与供暖时间长短无直接关联,不符合题意;
B选项:密度小与供暖时间无关,不符合题意;
C选项:水的比热容大,根据热量公式$Q=cm\Delta t$,相同质量的水和其他物质相比,降低相同温度时,水放出的热量更多,因此能长时间供暖,符合题意;
D选项:比热容小的物质,降低相同温度时放出热量少,无法长时间供暖,不符合题意。
【答案】
C
【知识点】
比热容的概念、水的比热容大的应用
【点评】
本题结合生活实例考查比热容的实际应用,属于基础题,难度较低,侧重考查学生对基本概念的理解与运用能力。
【难度系数】
0.9
要解决这道题,需明确比热容的物理意义及水的比热容特性。首先回忆:比热容是反映物质吸放热能力的物理量,水的比热容较大。热水袋取暖利用水放出热量供暖,根据热量公式$Q=cm\Delta t$,相同质量的水和其他物质,降低相同温度时,比热容大的物质放出热量更多,因此水能长时间供暖,据此分析选项即可得出答案。
【解析】
逐一分析选项:
A选项:密度大小与供暖时间长短无直接关联,不符合题意;
B选项:密度小与供暖时间无关,不符合题意;
C选项:水的比热容大,根据热量公式$Q=cm\Delta t$,相同质量的水和其他物质相比,降低相同温度时,水放出的热量更多,因此能长时间供暖,符合题意;
D选项:比热容小的物质,降低相同温度时放出热量少,无法长时间供暖,不符合题意。
【答案】
C
【知识点】
比热容的概念、水的比热容大的应用
【点评】
本题结合生活实例考查比热容的实际应用,属于基础题,难度较低,侧重考查学生对基本概念的理解与运用能力。
【难度系数】
0.9
2.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。下列分析不正确的是 (

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
B
)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
答案
B
解析
【分析】
本题考查比热容的应用,需结合温度随时间变化的图像,对比沙子和海水的温度变化,结合“相同热源下,相同时间内物质吸收/放出的热量相同”“比热容大的物质温度变化小”的知识分析各选项。
【解析】
首先明确图像中虚线代表海水,实线代表沙子,逐一分析选项:
1. 选项A:观察6时的图像,海水(虚线)对应的温度高于沙子(实线),因此早晨6时海水温度比沙子高,A正确,不符合题意。
2. 选项B:6时到14时,沙子和海水的加热时间相同,相同热源下,相同时间内两者吸收的热量相等,并非沙子吸收的热量更多,B错误,符合题意。
3. 选项C:14时到22时,海水温度从约28℃降至约18℃,降低了10℃;沙子温度从约38℃降至约15℃,降低了23℃,可见海水降低的温度比沙子小,C正确,不符合题意。
4. 选项D:根据热量公式Q=cmΔt,当沙子和海水质量相同、吸收/放出的热量(时间相同则热量相同)相同时,温度变化Δt不同,可通过Δt的大小比较比热容c的大小,因此利用此图像可以比较两者的比热容,D正确,不符合题意。
【答案】
B
【知识点】
比热容的应用、热量与温度变化的关系
【点评】
本题结合温度-时间图像考查比热容的核心知识,需要准确读取图像信息,结合比热容公式分析选项,是比热容应用的典型题型。
【难度系数】
0.5
本题考查比热容的应用,需结合温度随时间变化的图像,对比沙子和海水的温度变化,结合“相同热源下,相同时间内物质吸收/放出的热量相同”“比热容大的物质温度变化小”的知识分析各选项。
【解析】
首先明确图像中虚线代表海水,实线代表沙子,逐一分析选项:
1. 选项A:观察6时的图像,海水(虚线)对应的温度高于沙子(实线),因此早晨6时海水温度比沙子高,A正确,不符合题意。
2. 选项B:6时到14时,沙子和海水的加热时间相同,相同热源下,相同时间内两者吸收的热量相等,并非沙子吸收的热量更多,B错误,符合题意。
3. 选项C:14时到22时,海水温度从约28℃降至约18℃,降低了10℃;沙子温度从约38℃降至约15℃,降低了23℃,可见海水降低的温度比沙子小,C正确,不符合题意。
4. 选项D:根据热量公式Q=cmΔt,当沙子和海水质量相同、吸收/放出的热量(时间相同则热量相同)相同时,温度变化Δt不同,可通过Δt的大小比较比热容c的大小,因此利用此图像可以比较两者的比热容,D正确,不符合题意。
【答案】
B
【知识点】
比热容的应用、热量与温度变化的关系
【点评】
本题结合温度-时间图像考查比热容的核心知识,需要准确读取图像信息,结合比热容公式分析选项,是比热容应用的典型题型。
【难度系数】
0.5
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