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任务三 热量的计算
热传递过程中，低温物体吸收热量，高温物体放出热量，结合比热容的计算公式回答下列问题。
问题1:低温物体吸收热量的计算公式为$Q_{吸} =$
问题2:高温物体放出热量的计算公式为$Q_{放} =$
热传递过程中，低温物体吸收热量，高温物体放出热量，结合比热容的计算公式回答下列问题。
问题1:低温物体吸收热量的计算公式为$Q_{吸} =$
$cm(t-t_0)$
，其中$c$表示 比热容
，$m$表示 质量
，单位是 kg
，$t$表示 物体后来的温度
，$t_0$表示 物体原来的温度
，$t - t_0$表示 升高的温度
，$Q_{吸}$表示 吸收的热量
。问题2:高温物体放出热量的计算公式为$Q_{放} =$
$cm(t_0-t)$
，其中$c$表示 比热容
，$m$表示 质量
，单位是 kg
，$t$表示 物体后来的温度
，$t_0$表示 物体原来的温度
，$t_0 - t$表示 降低的温度
，$Q_{放}$表示 放出的热量
。答案
1. 吸收热量的计算公式：$Q_{吸}=cm(t-t_{0})$。
2. 放出热量的计算公式：$Q_{放}=cm(t_{0}-t)$。
2. 放出热量的计算公式：$Q_{放}=cm(t_{0}-t)$。
解析
【分析】
本题考查热量计算公式的相关知识，需准确记忆低温物体吸热、高温物体放热的计算公式，以及公式中各物理量的名称、单位和含义，结合比热容的定义理解公式逻辑，从而正确填写各空。
【解析】
问题1：低温物体吸收热量的计算公式为$Q_{吸}=cm(t-t_{0})$；其中$c$表示物质的比热容，$m$表示物体的质量，单位是千克（kg），$t$表示物体的末温，$t_0$表示物体的初温，$t-t_0$表示物体升高的温度，$Q_{吸}$表示物体吸收的热量。
问题2：高温物体放出热量的计算公式为$Q_{放}=cm(t_{0}-t)$；其中$c$表示物质的比热容，$m$表示物体的质量，单位是千克（kg），$t$表示物体的末温，$t_0$表示物体的初温，$t_0-t$表示物体降低的温度，$Q_{放}$表示物体放出的热量。
【答案】
问题1：$cm(t-t_{0})$；物质的比热容；物体的质量；千克（kg）；物体的末温；物体的初温；物体升高的温度；物体吸收的热量
问题2：$cm(t_{0}-t)$；物质的比热容；物体的质量；千克（kg）；物体的末温；物体的初温；物体降低的温度；物体放出的热量
【知识点】
热量的计算；比热容的概念
【点评】
本题为热学基础概念题，主要考查对热量计算公式及各物理量含义的记忆，是热学核心基础知识点，难度较低，需准确区分吸热、放热公式中温度变化的表达式。
【难度系数】
0.9
本题考查热量计算公式的相关知识，需准确记忆低温物体吸热、高温物体放热的计算公式，以及公式中各物理量的名称、单位和含义，结合比热容的定义理解公式逻辑，从而正确填写各空。
【解析】
问题1：低温物体吸收热量的计算公式为$Q_{吸}=cm(t-t_{0})$；其中$c$表示物质的比热容，$m$表示物体的质量，单位是千克（kg），$t$表示物体的末温，$t_0$表示物体的初温，$t-t_0$表示物体升高的温度，$Q_{吸}$表示物体吸收的热量。
问题2：高温物体放出热量的计算公式为$Q_{放}=cm(t_{0}-t)$；其中$c$表示物质的比热容，$m$表示物体的质量，单位是千克（kg），$t$表示物体的末温，$t_0$表示物体的初温，$t_0-t$表示物体降低的温度，$Q_{放}$表示物体放出的热量。
【答案】
问题1：$cm(t-t_{0})$；物质的比热容；物体的质量；千克（kg）；物体的末温；物体的初温；物体升高的温度；物体吸收的热量
问题2：$cm(t_{0}-t)$；物质的比热容；物体的质量；千克（kg）；物体的末温；物体的初温；物体降低的温度；物体放出的热量
【知识点】
热量的计算；比热容的概念
【点评】
本题为热学基础概念题，主要考查对热量计算公式及各物理量含义的记忆，是热学核心基础知识点，难度较低，需准确区分吸热、放热公式中温度变化的表达式。
【难度系数】
0.9
【应用3】一块质量是10 kg、初温为590 ℃的铁块，当温度降到190 ℃时。[铁的比热容是0.42 × 10³ J/(kg · ℃)，$c_{水}=4.2 × 10³ J/(kg · ℃)$]
(1)铁块放出多少热量？
(2)这些热量能够使质量是20 kg、温度是20 ℃的水升高多少摄氏度？升高到多少摄氏度？
特别提醒：升高、升高了（降低、降低了）表示温差，升高到（降低到）表示末温。
(1)铁块放出多少热量？
(2)这些热量能够使质量是20 kg、温度是20 ℃的水升高多少摄氏度？升高到多少摄氏度？
特别提醒：升高、升高了（降低、降低了）表示温差，升高到（降低到）表示末温。
答案
1. 铁块放出的热量
$Q_{放}=c_{铁}m_{铁}\Delta t=0.42× 10^{3}\ \mathrm{J/(kg}· °\mathrm{C})× 10\ \mathrm{kg}×(590\ °\mathrm{C}-190\ °\mathrm{C})=1.68× 10^{6}\ \mathrm{J}$。
2. 铁块放出的热量全部被水吸收 $Q_{吸}=Q_{放}$，由$Q_{吸}=cm\Delta t$ 得，水升高的温度
$\Delta t=\frac{Q_{吸}}{c_{水}m}=\frac{1.68× 10^{6}\ \mathrm{J}}{4.2× 10^{3}\ \mathrm{J/(kg}· °\mathrm{C})× 20\ \mathrm{kg}}=20\ °\mathrm{C}$，
由 $\Delta t=t-t_{0}$ 可知，水的末温
$t=t_{0}+\Delta t=20\ °\mathrm{C}+20\ °\mathrm{C}=40\ °\mathrm{C}$。
$Q_{放}=c_{铁}m_{铁}\Delta t=0.42× 10^{3}\ \mathrm{J/(kg}· °\mathrm{C})× 10\ \mathrm{kg}×(590\ °\mathrm{C}-190\ °\mathrm{C})=1.68× 10^{6}\ \mathrm{J}$。
2. 铁块放出的热量全部被水吸收 $Q_{吸}=Q_{放}$，由$Q_{吸}=cm\Delta t$ 得，水升高的温度
$\Delta t=\frac{Q_{吸}}{c_{水}m}=\frac{1.68× 10^{6}\ \mathrm{J}}{4.2× 10^{3}\ \mathrm{J/(kg}· °\mathrm{C})× 20\ \mathrm{kg}}=20\ °\mathrm{C}$，
由 $\Delta t=t-t_{0}$ 可知，水的末温
$t=t_{0}+\Delta t=20\ °\mathrm{C}+20\ °\mathrm{C}=40\ °\mathrm{C}$。
解析
【分析】
解决本题需分两步：第一步计算铁块放出的热量，需利用放热公式，明确温度变化量为初温与末温的差值；第二步利用铁块放出的热量全部被水吸收的条件，结合吸热公式计算水升高的温度，再根据温度变化量与初温的关系求出水的末温，解题时要注意区分“升高”（温差）和“升高到”（末温）的概念。
【解析】
1. 计算铁块放出的热量：
根据放热公式 $ Q_{放}=c_{铁}m_{铁}\Delta t $，铁块降低的温度 $ \Delta t = t_{初} - t_{末} = 590°\mathrm{C} - 190°\mathrm{C} = 400°\mathrm{C} $，代入数据得：
$ Q_{放}=0.42×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×10\ \mathrm{kg}×400°\mathrm{C}=1.68×10^6\ \mathrm{J} $。
2. 计算水升高的温度和末温：
铁块放出的热量全部被水吸收，即 $ Q_{吸}=Q_{放}=1.68×10^6\ \mathrm{J} $。
根据吸热公式 $ Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t' $，变形得水升高的温度：
$ \Delta t'=\frac{Q_{吸}}{c_{水}m_{水}}=\frac{1.68×10^6\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×20\ \mathrm{kg}}=20°\mathrm{C} $。
水的末温（升高到的温度）：
$ t=t_{0水}+\Delta t'=20°\mathrm{C}+20°\mathrm{C}=40°\mathrm{C} $。
【答案】
1. 铁块放出的热量为 $ 1.68×10^6\ \mathrm{J} $；
2. 水升高的温度为 $ 20°\mathrm{C} $，升高到的温度为 $ 40°\mathrm{C} $。
【知识点】
热量的计算、比热容的应用
【点评】
本题是热学基础计算题，考查放热公式、吸热公式的应用，以及对“升高”“升高到”概念的理解，解题时需准确计算温度变化量，属于学生应掌握的常规题型。
【难度系数】
0.6
解决本题需分两步：第一步计算铁块放出的热量，需利用放热公式，明确温度变化量为初温与末温的差值；第二步利用铁块放出的热量全部被水吸收的条件，结合吸热公式计算水升高的温度，再根据温度变化量与初温的关系求出水的末温，解题时要注意区分“升高”（温差）和“升高到”（末温）的概念。
【解析】
1. 计算铁块放出的热量：
根据放热公式 $ Q_{放}=c_{铁}m_{铁}\Delta t $，铁块降低的温度 $ \Delta t = t_{初} - t_{末} = 590°\mathrm{C} - 190°\mathrm{C} = 400°\mathrm{C} $，代入数据得：
$ Q_{放}=0.42×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×10\ \mathrm{kg}×400°\mathrm{C}=1.68×10^6\ \mathrm{J} $。
2. 计算水升高的温度和末温：
铁块放出的热量全部被水吸收，即 $ Q_{吸}=Q_{放}=1.68×10^6\ \mathrm{J} $。
根据吸热公式 $ Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t' $，变形得水升高的温度：
$ \Delta t'=\frac{Q_{吸}}{c_{水}m_{水}}=\frac{1.68×10^6\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×20\ \mathrm{kg}}=20°\mathrm{C} $。
水的末温（升高到的温度）：
$ t=t_{0水}+\Delta t'=20°\mathrm{C}+20°\mathrm{C}=40°\mathrm{C} $。
【答案】
1. 铁块放出的热量为 $ 1.68×10^6\ \mathrm{J} $；
2. 水升高的温度为 $ 20°\mathrm{C} $，升高到的温度为 $ 40°\mathrm{C} $。
【知识点】
热量的计算、比热容的应用
【点评】
本题是热学基础计算题，考查放热公式、吸热公式的应用，以及对“升高”“升高到”概念的理解，解题时需准确计算温度变化量，属于学生应掌握的常规题型。
【难度系数】
0.6
我们知道,风的形成是因为空气流动,那么空气为什么会流动呢?请回答下列问题。
问题:A 地接受热量多,B、C 地接受热量少时,A 地附近空气膨胀,密度
问题:A 地接受热量多,B、C 地接受热量少时,A 地附近空气膨胀,密度
减小
,空气上升,气压降低。B、C 两地附近空气向A
地流动。A 地热空气上升聚集在高空,使 A 地上空空气密度增大
,A 地上空空气向 B、C 两地上空流动。这样,就在 A、B、C 三地形成环形风向。答案
1. 减小
2. A
3. 增大
2. A
3. 增大
解析
【分析】
要解决这道题，需结合热力环流的原理逐步分析：空气受热时体积膨胀，密度会发生变化；水平方向上空气由高压流向低压；空气上升会使对应高空的空气密度改变。首先，A地受热，空气膨胀，密度会减小；近地面气压A为低压，B、C为高压，空气从高压流向低压，故B、C的空气流向A；A地的热空气上升聚集在高空，高空空气增多，密度增大。
【解析】
1. 空气受热时体积膨胀，质量不变，根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，体积增大则密度减小，因此A地附近空气密度减小。
2. 水平方向上，近地面气压：A地受热形成低压，B、C两地冷却形成高压，空气由高压流向低压，所以B、C两地附近空气向A地流动。
3. A地热空气上升，在高空聚集，空气总量增加，因此A地上空空气密度增大。
【答案】
减小；A；增大
【知识点】
热力环流、空气密度与气压关系
【点评】
本题考查热力环流的基础原理，属于地理学科的核心基础知识点，只要掌握空气受热膨胀、水平方向气流由高压流向低压的规律即可解答，难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需结合热力环流的原理逐步分析：空气受热时体积膨胀，密度会发生变化；水平方向上空气由高压流向低压；空气上升会使对应高空的空气密度改变。首先，A地受热，空气膨胀，密度会减小；近地面气压A为低压，B、C为高压，空气从高压流向低压，故B、C的空气流向A；A地的热空气上升聚集在高空，高空空气增多，密度增大。
【解析】
1. 空气受热时体积膨胀，质量不变，根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，体积增大则密度减小，因此A地附近空气密度减小。
2. 水平方向上，近地面气压：A地受热形成低压，B、C两地冷却形成高压，空气由高压流向低压，所以B、C两地附近空气向A地流动。
3. A地热空气上升，在高空聚集，空气总量增加，因此A地上空空气密度增大。
【答案】
减小；A；增大
【知识点】
热力环流、空气密度与气压关系
【点评】
本题考查热力环流的基础原理，属于地理学科的核心基础知识点，只要掌握空气受热膨胀、水平方向气流由高压流向低压的规律即可解答，难度较低。
【难度系数】
0.7
【应用4】如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是与海洋相比，陆地的土地（
A.比热容较小，在相同日照条件下升温较快，气温较高
B.比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，气温较低
C.比热容较大，在相同日照条件下升温较快，气温较高
D.比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，气温较低
A
）A.比热容较小，在相同日照条件下升温较快，气温较高
B.比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，气温较低
C.比热容较大，在相同日照条件下升温较快，气温较高
D.比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，气温较低
答案
应用4 A 解析:白天,太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量,水的比热容比泥土、沙石的比热容大,海水温度上升慢;而海岸吸热后,温度上升快,热空气上升,微风从海洋吹向陆地,形成海风;夜晚,海岸和海水放出相同的热量,海水温度降低得少,海面气温较高,空气上升,风就从陆地吹向海洋,形成陆风,故A符合题意。故选A。
解析
【分析】
这道题考查海陆风的形成原理，核心是利用水和陆地物质的比热容差异分析温度变化，进而判断气压与风向。解题思路：首先明确比热容的特点，相同条件下，比热容小的物质温度变化大；白天陆地和海洋吸收相同热量，结合比热容差异判断两者温度高低，再根据气温与气压的关系（气温高的地方空气上升，近地面气压低），确定风向，最终选出正确选项。
【解析】
白天，太阳照射时，陆地和海洋吸收相同的热量。根据比热容的知识，水的比热容比泥土、沙石的比热容大，由热量公式Q=cmΔt可知，在质量和吸收热量相同的情况下，比热容越小，温度变化越大。因此，陆地（泥土、沙石）比热容较小，升温较快，气温较高；海洋比热容大，升温较慢，气温较低。陆地上方空气受热上升，近地面形成低压，海洋近地面气压较高，风从高压（海洋）吹向低压（陆地），形成海风，与示意图的情况一致，所以A选项正确。
【答案】
A
【知识点】
比热容、海陆热力环流
【点评】
本题结合生活中的海陆风现象，考查比热容的实际应用，需要理解比热容对温度变化的影响，以及气温与气压的关联，属于联系实际的基础题目，难度适中。
【难度系数】
0.3
这道题考查海陆风的形成原理，核心是利用水和陆地物质的比热容差异分析温度变化，进而判断气压与风向。解题思路：首先明确比热容的特点，相同条件下，比热容小的物质温度变化大；白天陆地和海洋吸收相同热量，结合比热容差异判断两者温度高低，再根据气温与气压的关系（气温高的地方空气上升，近地面气压低），确定风向，最终选出正确选项。
【解析】
白天，太阳照射时，陆地和海洋吸收相同的热量。根据比热容的知识，水的比热容比泥土、沙石的比热容大，由热量公式Q=cmΔt可知，在质量和吸收热量相同的情况下，比热容越小，温度变化越大。因此，陆地（泥土、沙石）比热容较小，升温较快，气温较高；海洋比热容大，升温较慢，气温较低。陆地上方空气受热上升，近地面形成低压，海洋近地面气压较高，风从高压（海洋）吹向低压（陆地），形成海风，与示意图的情况一致，所以A选项正确。
【答案】
A
【知识点】
比热容、海陆热力环流
【点评】
本题结合生活中的海陆风现象，考查比热容的实际应用，需要理解比热容对温度变化的影响，以及气温与气压的关联，属于联系实际的基础题目，难度适中。
【难度系数】
0.3
