1. 由同种物质制成的质量不等的物体,其比热容
相同
(填“相同”或“不同”).质量为1kg的铜块加热后温度升高$100°C$,铜块吸收的热量为$3.9×10^{4}$
J.[已知铜的比热容为$0.39× 10^{3}J/(kg·°C)$]答案
1. 相同 $3.9×10^{4}$
解析
【分析】
首先,比热容是物质的固有特性,仅与物质的种类和状态有关,与物体的质量等因素无关,因此同种物质制成的物体比热容相同。其次,计算物体吸收的热量需使用吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,其中$c$为比热容,$m$为质量,$\Delta t$为温度变化量,代入对应数值即可算出结果。
【解析】
1. 比热容特性:比热容是物质的一种特性,只取决于物质的种类和状态,与物体质量无关,所以同种物质制成的质量不等的物体,比热容相同。
2. 热量计算:根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,已知铜的比热容$c=0.39×10^{3}J/(kg·°C)$,质量$m=1kg$,温度升高$\Delta t=100°C$,代入得:$Q_{吸}=0.39×10^{3}J/(kg·°C)×1kg×100°C=3.9×10^{4}J$。
【答案】
相同;$3.9×10^{4}$
【知识点】
比热容的特性;热量的计算
【点评】
本题考查比热容的基本特性和吸热公式的直接应用,属于基础题,侧重对核心概念和公式的简单运用,难度较低。
【难度系数】
0.9
首先,比热容是物质的固有特性,仅与物质的种类和状态有关,与物体的质量等因素无关,因此同种物质制成的物体比热容相同。其次,计算物体吸收的热量需使用吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,其中$c$为比热容,$m$为质量,$\Delta t$为温度变化量,代入对应数值即可算出结果。
【解析】
1. 比热容特性:比热容是物质的一种特性,只取决于物质的种类和状态,与物体质量无关,所以同种物质制成的质量不等的物体,比热容相同。
2. 热量计算:根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,已知铜的比热容$c=0.39×10^{3}J/(kg·°C)$,质量$m=1kg$,温度升高$\Delta t=100°C$,代入得:$Q_{吸}=0.39×10^{3}J/(kg·°C)×1kg×100°C=3.9×10^{4}J$。
【答案】
相同;$3.9×10^{4}$
【知识点】
比热容的特性;热量的计算
【点评】
本题考查比热容的基本特性和吸热公式的直接应用,属于基础题,侧重对核心概念和公式的简单运用,难度较低。
【难度系数】
0.9
2. 两个铁块的质量之比为$4:1$,升高的温度之比是$1:2$,则两个铁块的比热容之比为________,吸收的热量之比为________。
答案
2. $1:1$ $2:1$
解析
【分析】首先,比热容是物质的固有属性,仅与物质种类和状态有关,同种物质的比热容相同,据此可直接确定两个铁块的比热容之比;对于吸收热量的计算,需利用吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,将已知的质量比、温度变化比和比热容之比代入公式,通过比例运算即可求出热量之比。
【解析】1. 比热容之比:比热容是物质的特性,两个铁块为同种物质,因此比热容之比为$1:1$。
2. 热量之比:根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,热量之比$\frac{Q_1}{Q_2}=\frac{c_1m_1\Delta t_1}{c_2m_2\Delta t_2}$。已知$c_1:c_2=1:1$,$m_1:m_2=4:1$,$\Delta t_1:\Delta t_2=1:2$,代入得$\frac{Q_1}{Q_2}=\frac{1×4×1}{1×1×2}=\frac{2}{1}$,即热量之比为$2:1$。
【答案】$1:1$ $2:1$
【知识点】比热容、热量计算
【点评】本题考查比热容的特性和吸热公式的应用,核心是明确比热容为物质固有属性,同种物质比热容相同,再结合比例运算即可快速求解,属于基础题型。
【难度系数】0.8
【解析】1. 比热容之比:比热容是物质的特性,两个铁块为同种物质,因此比热容之比为$1:1$。
2. 热量之比:根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,热量之比$\frac{Q_1}{Q_2}=\frac{c_1m_1\Delta t_1}{c_2m_2\Delta t_2}$。已知$c_1:c_2=1:1$,$m_1:m_2=4:1$,$\Delta t_1:\Delta t_2=1:2$,代入得$\frac{Q_1}{Q_2}=\frac{1×4×1}{1×1×2}=\frac{2}{1}$,即热量之比为$2:1$。
【答案】$1:1$ $2:1$
【知识点】比热容、热量计算
【点评】本题考查比热容的特性和吸热公式的应用,核心是明确比热容为物质固有属性,同种物质比热容相同,再结合比例运算即可快速求解,属于基础题型。
【难度系数】0.8
3.质量均为100g的四种物质,当温度升高1℃时所吸收的热量如图所示.请根据图中信息回答以下问题.
(1)煤油的比热容为
(2)等质量实心的铝块、铜块吸收相同的热量,
(3)当质量相等的水和煤油温度都降低5℃时,放出的热量

(1)煤油的比热容为
$2.1×10^{3}$
J/(kg·℃).(2)等质量实心的铝块、铜块吸收相同的热量,
铜
块温度变化更大.(3)当质量相等的水和煤油温度都降低5℃时,放出的热量
不相等
(填“相等”或“不相等”).答案
3.(1)$2.1×10^{3}$ (2)铜 (3)不相等
解析
【分析】
本题结合柱状图给出四种物质质量均为100g、温度升高1℃时吸收的热量,需利用比热容公式$Q=cm\Delta t$分析各问题:
1. 第(1)问:根据比热容定义,结合煤油的吸热数据计算其比热容;
2. 第(2)问:根据$\Delta t=\frac{Q}{cm}$,当$Q$、$m$相同时,温度变化与比热容成反比,比较铝和铜的比热容判断温度变化;
3. 第(3)问:根据$Q=cm\Delta t$,当$m$、$\Delta t$相同时,热量与比热容成正比,水和煤油比热容不同,故放出热量不同。
【解析】
(1) 煤油质量$m=100g=0.1kg$,温度升高1℃吸收热量$Q=210J$,由比热容公式$c=\frac{Q}{m\Delta t}$得:
$c_{煤油}=\frac{210J}{0.1kg×1℃}=2.1×10^3 J/(kg·℃)$;
(2) 由$\Delta t=\frac{Q}{cm}$,等质量的铝块、铜块吸收相同热量时,$\Delta t$与$c$成反比。从图中可知,铜升高1℃吸收的热量更少,说明铜的比热容更小,因此铜块温度变化更大;
(3) 水和煤油质量相等,温度都降低5℃($\Delta t$相同),根据$Q_{放}=cm\Delta t$,因水和煤油的比热容$c$不同,故放出的热量不相等。
【答案】
(1) $2.1×10^{3}$;(2) 铜;(3) 不相等
【知识点】
比热容、热量计算
【点评】
本题结合柱状图考查比热容与热量的基础应用,核心是掌握$Q=cm\Delta t$公式的物理意义,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题结合柱状图给出四种物质质量均为100g、温度升高1℃时吸收的热量,需利用比热容公式$Q=cm\Delta t$分析各问题:
1. 第(1)问:根据比热容定义,结合煤油的吸热数据计算其比热容;
2. 第(2)问:根据$\Delta t=\frac{Q}{cm}$,当$Q$、$m$相同时,温度变化与比热容成反比,比较铝和铜的比热容判断温度变化;
3. 第(3)问:根据$Q=cm\Delta t$,当$m$、$\Delta t$相同时,热量与比热容成正比,水和煤油比热容不同,故放出热量不同。
【解析】
(1) 煤油质量$m=100g=0.1kg$,温度升高1℃吸收热量$Q=210J$,由比热容公式$c=\frac{Q}{m\Delta t}$得:
$c_{煤油}=\frac{210J}{0.1kg×1℃}=2.1×10^3 J/(kg·℃)$;
(2) 由$\Delta t=\frac{Q}{cm}$,等质量的铝块、铜块吸收相同热量时,$\Delta t$与$c$成反比。从图中可知,铜升高1℃吸收的热量更少,说明铜的比热容更小,因此铜块温度变化更大;
(3) 水和煤油质量相等,温度都降低5℃($\Delta t$相同),根据$Q_{放}=cm\Delta t$,因水和煤油的比热容$c$不同,故放出的热量不相等。
【答案】
(1) $2.1×10^{3}$;(2) 铜;(3) 不相等
【知识点】
比热容、热量计算
【点评】
本题结合柱状图考查比热容与热量的基础应用,核心是掌握$Q=cm\Delta t$公式的物理意义,难度适中。
【难度系数】
0.5
4. 一杯水由$80°\mathrm{C}$降低至$20°\mathrm{C}$放出的热量为$Q_1$,它由$30°\mathrm{C}$升高至$90°\mathrm{C}$吸收的热量为$Q_2$,则 (
A.$Q_1<Q_2$
B.$Q_1>Q_2$
C.$Q_1=Q_2$
D.无法比较
C
)A.$Q_1<Q_2$
B.$Q_1>Q_2$
C.$Q_1=Q_2$
D.无法比较
答案
4. C
解析
【分析】本题考查热量计算公式的应用,解题思路是:先明确热量公式$Q=cm\Delta t$,其中$c$为比热容,$m$为质量,$\Delta t$为温度变化量;再结合题目中“同一杯水”的条件,确定$c$和$m$相同,只需计算两次过程的温度变化量,即可比较$Q_1$和$Q_2$的大小。
【解析】根据热量公式$Q=cm\Delta t$,同一杯水的比热容$c$和质量$m$均相同。
计算温度变化量:
$Q_1$对应的温度变化$\Delta t_1=80°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}=60°\mathrm{C}$;
$Q_2$对应的温度变化$\Delta t_2=90°\mathrm{C}-30°\mathrm{C}=60°\mathrm{C}$。
因为$c$、$m$相同,且$\Delta t_1=\Delta t_2$,所以$Q_1=cm\Delta t_1$,$Q_2=cm\Delta t_2$,故$Q_1=Q_2$。
【答案】C
【知识点】热量计算、比热容
【点评】本题为热量公式的基础应用,核心是准确计算温度变化量,明确同一物质的比热容和质量不变,温度变化量相等时,吸收或放出的热量相等,属于易得分题。
【难度系数】0.3
【解析】根据热量公式$Q=cm\Delta t$,同一杯水的比热容$c$和质量$m$均相同。
计算温度变化量:
$Q_1$对应的温度变化$\Delta t_1=80°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}=60°\mathrm{C}$;
$Q_2$对应的温度变化$\Delta t_2=90°\mathrm{C}-30°\mathrm{C}=60°\mathrm{C}$。
因为$c$、$m$相同,且$\Delta t_1=\Delta t_2$,所以$Q_1=cm\Delta t_1$,$Q_2=cm\Delta t_2$,故$Q_1=Q_2$。
【答案】C
【知识点】热量计算、比热容
【点评】本题为热量公式的基础应用,核心是准确计算温度变化量,明确同一物质的比热容和质量不变,温度变化量相等时,吸收或放出的热量相等,属于易得分题。
【难度系数】0.3
5.质量和初温均相同的铁块和铜块(已知$c_{铁}>c_{铜}$),它们吸收相同的热量后,放在一起,充分接触,则
(
A.热量从铜块传向铁块
B.热量从铁块传向铜块
C.它们之间不发生热传递
D.无法确定它们之间是否发生热传递
(
A
)A.热量从铜块传向铁块
B.热量从铁块传向铜块
C.它们之间不发生热传递
D.无法确定它们之间是否发生热传递
答案
5. A
解析
【分析】首先,根据热量计算公式$Q = cm\Delta t$变形得到温度变化量公式$\Delta t=\frac{Q}{cm}$。已知铁块和铜块的质量$m$相同、吸收的热量$Q$相同,且$c_{铁}>c_{铜}$,由此可判断两者温度变化量的大小关系;再结合初温相同的条件,得出末温的高低,最后根据热传递的条件(热量从高温物体传向低温物体)确定热量传递方向。
【解析】根据$\Delta t=\frac{Q}{cm}$,已知$m_{铁}=m_{铜}$,$Q_{铁吸}=Q_{铜吸}$,$c_{铁}>c_{铜}$,代入可得$\Delta t_{铜}>\Delta t_{铁}$。因为两者初温相同,所以末温$t_{铜}=t_{初}+\Delta t_{铜}$,$t_{铁}=t_{初}+\Delta t_{铁}$,即$t_{铜}>t_{铁}$。热传递由高温物体传向低温物体,故热量从铜块传向铁块,对应选项A。
【答案】A
【知识点】比热容、热传递
【点评】本题考查比热容公式的应用和热传递的条件,核心是利用比热容公式判断末温高低,属于基础题型,需掌握热量与比热容、温度变化的关系。
【难度系数】0.6
【解析】根据$\Delta t=\frac{Q}{cm}$,已知$m_{铁}=m_{铜}$,$Q_{铁吸}=Q_{铜吸}$,$c_{铁}>c_{铜}$,代入可得$\Delta t_{铜}>\Delta t_{铁}$。因为两者初温相同,所以末温$t_{铜}=t_{初}+\Delta t_{铜}$,$t_{铁}=t_{初}+\Delta t_{铁}$,即$t_{铜}>t_{铁}$。热传递由高温物体传向低温物体,故热量从铜块传向铁块,对应选项A。
【答案】A
【知识点】比热容、热传递
【点评】本题考查比热容公式的应用和热传递的条件,核心是利用比热容公式判断末温高低,属于基础题型,需掌握热量与比热容、温度变化的关系。
【难度系数】0.6
6. 某太阳能热水器的水箱装有 50kg 的水,水的初温是$10°C$,太阳光照射一段时间后,求下面两种情况下,水吸收的热量是多少?[水的比热容是$4.2×10^{3}J/(kg·°C)$]
(1)水温升高到$40°C$.
(2)水温升高了$40°C$.
(1)水温升高到$40°C$.
(2)水温升高了$40°C$.
答案
6.解:(1)水吸收的热量 $Q_{吸}=cm\Delta t=4. 2×10^{3}\mathrm{J/(kg}· ° \mathrm{C)}× 50\mathrm{kg}×(40° \mathrm{C}-10° \mathrm{C})=6. 3×10^{6}\mathrm{J}.$
(2)水吸收的热量 $Q'_{吸}=cm\Delta t'=4. 2×10^{3}\mathrm{J/(kg}· ° \mathrm{C)}× 50\mathrm{kg}×40° \mathrm{C}=8. 4×10^{6}\mathrm{J}.$
(2)水吸收的热量 $Q'_{吸}=cm\Delta t'=4. 2×10^{3}\mathrm{J/(kg}· ° \mathrm{C)}× 50\mathrm{kg}×40° \mathrm{C}=8. 4×10^{6}\mathrm{J}.$
解析
【分析】
本题考查水吸收热量的计算,核心是利用吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,解题时需明确温度变化量$\Delta t$的含义:“升高到”指末温与初温的差值($\Delta t=t_{末}-t_{初}$),“升高了”指温度的变化量($\Delta t$直接为变化的度数),代入对应数值计算即可。
【解析】
(1) 已知水的比热容$c=4.2×10^{3}J/(kg·°C)$,质量$m=50kg$,初温$10°C$,末温$40°C$,温度变化量$\Delta t=40°C - 10°C=30°C$,根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,代入数值计算:
$Q_{吸}=4.2×10^{3}J/(kg·°C)×50kg×30°C=6.3×10^{6}J$;
(2) 水温升高了$40°C$,即温度变化量$\Delta t'=40°C$,同理代入吸热公式计算:
$Q'_{吸}=4.2×10^{3}J/(kg·°C)×50kg×40°C=8.4×10^{6}J$。
【答案】
6.解:(1)水吸收的热量 $Q_{吸}=cm\Delta t=4. 2×10^{3}\mathrm{J/(kg}· ° \mathrm{C)}× 50\mathrm{kg}×(40° \mathrm{C}-10° \mathrm{C})=6. 3×10^{6}\mathrm{J}.$
(2)水吸收的热量 $Q'_{吸}=cm\Delta t'=4. 2×10^{3}\mathrm{J/(kg}· ° \mathrm{C)}× 50\mathrm{kg}×40° \mathrm{C}=8. 4×10^{6}\mathrm{J}.$
【知识点】
热量的计算、比热容的应用
【点评】
本题是比热容吸热计算的基础题,关键在于区分“升高到”和“升高了”对应的温度变化量,避免因概念混淆出错,考查对基础公式的应用能力。
【难度系数】
0.7
本题考查水吸收热量的计算,核心是利用吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,解题时需明确温度变化量$\Delta t$的含义:“升高到”指末温与初温的差值($\Delta t=t_{末}-t_{初}$),“升高了”指温度的变化量($\Delta t$直接为变化的度数),代入对应数值计算即可。
【解析】
(1) 已知水的比热容$c=4.2×10^{3}J/(kg·°C)$,质量$m=50kg$,初温$10°C$,末温$40°C$,温度变化量$\Delta t=40°C - 10°C=30°C$,根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$,代入数值计算:
$Q_{吸}=4.2×10^{3}J/(kg·°C)×50kg×30°C=6.3×10^{6}J$;
(2) 水温升高了$40°C$,即温度变化量$\Delta t'=40°C$,同理代入吸热公式计算:
$Q'_{吸}=4.2×10^{3}J/(kg·°C)×50kg×40°C=8.4×10^{6}J$。
【答案】
6.解:(1)水吸收的热量 $Q_{吸}=cm\Delta t=4. 2×10^{3}\mathrm{J/(kg}· ° \mathrm{C)}× 50\mathrm{kg}×(40° \mathrm{C}-10° \mathrm{C})=6. 3×10^{6}\mathrm{J}.$
(2)水吸收的热量 $Q'_{吸}=cm\Delta t'=4. 2×10^{3}\mathrm{J/(kg}· ° \mathrm{C)}× 50\mathrm{kg}×40° \mathrm{C}=8. 4×10^{6}\mathrm{J}.$
【知识点】
热量的计算、比热容的应用
【点评】
本题是比热容吸热计算的基础题,关键在于区分“升高到”和“升高了”对应的温度变化量,避免因概念混淆出错,考查对基础公式的应用能力。
【难度系数】
0.7
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