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14. 传统文化 早稻播种 阅读材料，回答问题.
江南地区早稻播种通常选在3月底到4月初的气温回升季节，环境温度较高，有利于农作物的生长，但有时会出现“倒春寒”的低温天气.为了减小“倒春寒”对农业生产的影响，专家提出：在早稻插秧后，如果日平均气温在$10\ °\mathrm{C}$以下时，要进行深水护秧，采取“夜灌日排”“雨灌晴排”的方式，调节秧田水热状况，使秧苗更好地生长.
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视频学重难
(1)深水护秧是利用了水的
(2)“夜灌”是因为早春的夜晚温度低，在同等条件下，水放热后温度下降
(3)“倒春寒”时期，若一个夜晚$1\ \mathrm{m}^{2}$面积的水平均放热$2.1× 10^{6}\ \mathrm{J}$，为了秧苗不被冻坏，一个夜晚水温下降不能超过$5\ °\mathrm{C}$，则农民对水田灌水的深度不应低于
江南地区早稻播种通常选在3月底到4月初的气温回升季节，环境温度较高，有利于农作物的生长，但有时会出现“倒春寒”的低温天气.为了减小“倒春寒”对农业生产的影响，专家提出：在早稻插秧后，如果日平均气温在$10\ °\mathrm{C}$以下时，要进行深水护秧，采取“夜灌日排”“雨灌晴排”的方式，调节秧田水热状况，使秧苗更好地生长.
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视频学重难
(1)深水护秧是利用了水的
比热容
大.(2)“夜灌”是因为早春的夜晚温度低，在同等条件下，水放热后温度下降
小
，灌水后可以防止秧苗被冻坏；“晴排”是由于晴朗的白天气温高，水吸热后温度上升小
，不利于秧苗生长，所以要将水排干.(3)“倒春寒”时期，若一个夜晚$1\ \mathrm{m}^{2}$面积的水平均放热$2.1× 10^{6}\ \mathrm{J}$，为了秧苗不被冻坏，一个夜晚水温下降不能超过$5\ °\mathrm{C}$，则农民对水田灌水的深度不应低于
10
$\mathrm{cm}$.[水的比热容$c_{\mathrm{水}}=4.2× 10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$]答案
14.(1)比热容 (2)小 上升小 (3)10
[解析](1)深水护秧是利用了水的比热容大,因为质量相同的水和其他物质相比,在吸收或放出相同热量的情况下,水的温度变化要小些.(2)“夜灌”是因为早春的夜晚温度低,在同等条件下,水放热后温度下降小,灌水后可以防止秧苗被冻坏;“晴排”是由于晴朗的白天气温高,水吸热后温度上升小,不利于秧苗生长,所以要将水排干.(3)“倒春寒”时期,若一个夜晚$1\ \mathrm{m^2}$ 面积的水平均放热$2.1×10^6\ \mathrm{J}$,为了秧苗不被冻坏,一个夜晚水温下降不能超过$5\ ° \mathrm{C}$,设农民对水田灌水的深度不应低于$h$,则$c_水 Sh\rho_水 \Delta t=2.1×10^6\ \mathrm{J}$,即$4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}×1\ \mathrm{m^2} ×h×1. 0 × 10^3\ \mathrm{kg/m^3} ×5\ ° \mathrm{C}=2.1×10^6\ \mathrm{J}$,解得$h=0.1\ \mathrm{m}=10\ \mathrm{cm}$.
[解析](1)深水护秧是利用了水的比热容大,因为质量相同的水和其他物质相比,在吸收或放出相同热量的情况下,水的温度变化要小些.(2)“夜灌”是因为早春的夜晚温度低,在同等条件下,水放热后温度下降小,灌水后可以防止秧苗被冻坏;“晴排”是由于晴朗的白天气温高,水吸热后温度上升小,不利于秧苗生长,所以要将水排干.(3)“倒春寒”时期,若一个夜晚$1\ \mathrm{m^2}$ 面积的水平均放热$2.1×10^6\ \mathrm{J}$,为了秧苗不被冻坏,一个夜晚水温下降不能超过$5\ ° \mathrm{C}$,设农民对水田灌水的深度不应低于$h$,则$c_水 Sh\rho_水 \Delta t=2.1×10^6\ \mathrm{J}$,即$4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}×1\ \mathrm{m^2} ×h×1. 0 × 10^3\ \mathrm{kg/m^3} ×5\ ° \mathrm{C}=2.1×10^6\ \mathrm{J}$,解得$h=0.1\ \mathrm{m}=10\ \mathrm{cm}$.
15. 如图甲所示,A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器,加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收,已知加热器每秒钟放出热量1 000 J.现将甲、乙两种液体分别倒入A、B杯中,其中甲液体的比热容为$2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$;让两个加热器同时开始工作,60 s后停止加热,然后立即将质量为2.7 kg的合金球迅速放入乙液体中(从球放入到达到热平衡不计热损失),它们的温度随时间变化图像如图乙所示.
(1)加热20 s时,乙液体吸收的热量为多少?
(2)甲液体的质量为多少?
(3)合金球的比热容为多少?
视频学重难
(1)加热20 s时,乙液体吸收的热量为多少?
(2)甲液体的质量为多少?
(3)合金球的比热容为多少?
视频学重难
答案
15.(1)$1.8×10^4\ \mathrm{J}$ (2)$0.3\ \mathrm{kg}$ (3)$0.4×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}$
[解析](1)已知加热器每秒钟放出热量1 000 J,则加热20 s时,加热器放出热量$Q_放=1 000\ \mathrm{J/s}×20\ \mathrm{s}=2×10^4\ \mathrm{J}$,根据题意可知,乙液体吸收的热量$Q_{乙吸}=Q_放×90\%=2×10^4\ \mathrm{J}×90\%=1.8×10^4\ \mathrm{J}$.
(2)由题意可知,A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器,故加热20 s时,甲液体在20 s内吸收的热量等于乙液体在20 s内吸收的热量,有$Q_{甲吸}=Q_{乙吸}=1.8×10^4\ \mathrm{J}$,加热到20 s时,甲液体的温度从$10\ ° \mathrm{C}$升高到$40\ ° \mathrm{C}$,根据$Q_吸=cm(t-t_0)$可得,甲液体的质量为$m_甲= \frac{Q_{甲吸}}{c_甲(t-t_0)}= \frac{1.8×10^4\ \mathrm{J}}{2×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}×(40\ ° \mathrm{C}-10\ ° \mathrm{C})}=0.3\ \mathrm{kg}$.
(3)由图乙可知,加热60 s时,乙液体的温度从$10\ ° \mathrm{C}$升高到$60\ ° \mathrm{C}$,则加热60 s乙液体升高的温度$\Delta t_{乙升}=60\ ° \mathrm{C}-10\ ° \mathrm{C}=50\ ° \mathrm{C}$,加热60 s乙液体吸收的热量$Q_{乙吸}'=c_乙 m_乙 \Delta t_{乙升}$,因加热20 s时乙液体吸收的热量$Q_{乙吸}=1.8×10^4\ \mathrm{J}$,故加热60 s时乙液体吸收的热量$Q_{乙吸}'=3Q_{乙吸}=3×1.8×10^4\ \mathrm{J}=5.4×10^4\ \mathrm{J}$,合金球放入乙液体后,乙液体的温度从$60\ ° \mathrm{C}$降低到$40\ ° \mathrm{C}$,则乙液体放热时降低的温度$\Delta t_{乙降}=60\ ° \mathrm{C}-40\ ° \mathrm{C}=20\ ° \mathrm{C}$,合金球放入乙液体后,乙液体放出的热量$Q_{乙放}=c_乙 m_乙 \Delta t_{乙降}$,则两过程中乙液体放出的热量与其吸收的热量的比值$\frac{Q_{乙放}}{Q_{乙吸}'} = \frac{c_乙 m_乙 \Delta t_{乙降}}{c_乙 m_乙 \Delta t_{乙升}}= \frac{\Delta t_{乙降}}{\Delta t_{乙升}}=\frac{20\ ° \mathrm{C}}{50\ ° \mathrm{C}}=\frac{2}{5}$,所以$Q_{乙放}= \frac{2}{5} Q_{乙吸}'= \frac{2}{5} ×5.4×10^4\ \mathrm{J}=2.16×10^4\ \mathrm{J}$,从球放入到达到热平衡不计热损失,则$Q_{球吸}=Q_{乙放}=2.16×10^4\ \mathrm{J}$,由图像可知,合金球放入乙液体后,合金球的温度从$20\ ° \mathrm{C}$升高到$40\ ° \mathrm{C}$,则合金球升高的温度$\Delta t_{球升}=40\ ° \mathrm{C}-20\ ° \mathrm{C}=20\ ° \mathrm{C}$,由$Q_吸=cm\Delta t$ 可得,合金球的比热容$c_球= \frac{Q_{球吸}}{m_球 \Delta t_{球升}}= \frac{2.16×10^4\ \mathrm{J}}{2.7\ \mathrm{kg}×20\ ° \mathrm{C}}=0.4×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}$.
[解析](1)已知加热器每秒钟放出热量1 000 J,则加热20 s时,加热器放出热量$Q_放=1 000\ \mathrm{J/s}×20\ \mathrm{s}=2×10^4\ \mathrm{J}$,根据题意可知,乙液体吸收的热量$Q_{乙吸}=Q_放×90\%=2×10^4\ \mathrm{J}×90\%=1.8×10^4\ \mathrm{J}$.
(2)由题意可知,A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器,故加热20 s时,甲液体在20 s内吸收的热量等于乙液体在20 s内吸收的热量,有$Q_{甲吸}=Q_{乙吸}=1.8×10^4\ \mathrm{J}$,加热到20 s时,甲液体的温度从$10\ ° \mathrm{C}$升高到$40\ ° \mathrm{C}$,根据$Q_吸=cm(t-t_0)$可得,甲液体的质量为$m_甲= \frac{Q_{甲吸}}{c_甲(t-t_0)}= \frac{1.8×10^4\ \mathrm{J}}{2×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}×(40\ ° \mathrm{C}-10\ ° \mathrm{C})}=0.3\ \mathrm{kg}$.
(3)由图乙可知,加热60 s时,乙液体的温度从$10\ ° \mathrm{C}$升高到$60\ ° \mathrm{C}$,则加热60 s乙液体升高的温度$\Delta t_{乙升}=60\ ° \mathrm{C}-10\ ° \mathrm{C}=50\ ° \mathrm{C}$,加热60 s乙液体吸收的热量$Q_{乙吸}'=c_乙 m_乙 \Delta t_{乙升}$,因加热20 s时乙液体吸收的热量$Q_{乙吸}=1.8×10^4\ \mathrm{J}$,故加热60 s时乙液体吸收的热量$Q_{乙吸}'=3Q_{乙吸}=3×1.8×10^4\ \mathrm{J}=5.4×10^4\ \mathrm{J}$,合金球放入乙液体后,乙液体的温度从$60\ ° \mathrm{C}$降低到$40\ ° \mathrm{C}$,则乙液体放热时降低的温度$\Delta t_{乙降}=60\ ° \mathrm{C}-40\ ° \mathrm{C}=20\ ° \mathrm{C}$,合金球放入乙液体后,乙液体放出的热量$Q_{乙放}=c_乙 m_乙 \Delta t_{乙降}$,则两过程中乙液体放出的热量与其吸收的热量的比值$\frac{Q_{乙放}}{Q_{乙吸}'} = \frac{c_乙 m_乙 \Delta t_{乙降}}{c_乙 m_乙 \Delta t_{乙升}}= \frac{\Delta t_{乙降}}{\Delta t_{乙升}}=\frac{20\ ° \mathrm{C}}{50\ ° \mathrm{C}}=\frac{2}{5}$,所以$Q_{乙放}= \frac{2}{5} Q_{乙吸}'= \frac{2}{5} ×5.4×10^4\ \mathrm{J}=2.16×10^4\ \mathrm{J}$,从球放入到达到热平衡不计热损失,则$Q_{球吸}=Q_{乙放}=2.16×10^4\ \mathrm{J}$,由图像可知,合金球放入乙液体后,合金球的温度从$20\ ° \mathrm{C}$升高到$40\ ° \mathrm{C}$,则合金球升高的温度$\Delta t_{球升}=40\ ° \mathrm{C}-20\ ° \mathrm{C}=20\ ° \mathrm{C}$,由$Q_吸=cm\Delta t$ 可得,合金球的比热容$c_球= \frac{Q_{球吸}}{m_球 \Delta t_{球升}}= \frac{2.16×10^4\ \mathrm{J}}{2.7\ \mathrm{kg}×20\ ° \mathrm{C}}=0.4×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}$.
16. (2025·宿迁中考)将质量均为 100 g 的沙子和水分别放在两个相同瓷盘中,初始温度相同,用同一热源加热相同时间,
沙子
升温快,这是因为沙子的比热容小于水的比热容
;实验中测得,水的温度升高了$20\ °Celsius $,吸收的热量为$8.4×10^3$
J.$[c_{水}=4.2× 10^{3}\ {J/(kg· °Celsius)}]$答案
16. 沙子 沙子的比热容小于水的比热容 8.4×10^3
[解析]加热相同的时间,吸收相同的热量,质量相同的沙子和水,由于沙子的比热容小于水的比热容,所以沙子升高的温度更高;水吸收的热量$Q_吸=c_水 m_水 \Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}×0.1\ \mathrm{kg}×20\ ° \mathrm{C}=8.4×10^3\ \mathrm{J}$.
[解析]加热相同的时间,吸收相同的热量,质量相同的沙子和水,由于沙子的比热容小于水的比热容,所以沙子升高的温度更高;水吸收的热量$Q_吸=c_水 m_水 \Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}×0.1\ \mathrm{kg}×20\ ° \mathrm{C}=8.4×10^3\ \mathrm{J}$.
17. (2024·镇江中考)为比较A、B两保温杯的保温性能,小红在两个保温杯中分别倒入0.1 kg相同温度的热水,用温度计测量其初温$t_0$,示数如图甲所示,$t_0 = \_\_\_\_\_\_ °\mathrm{C}$.绘制水温随时间的变化图像如图乙所示,A杯中水放出的热量为$\_\_\_\_\_\_ \mathrm{J}$,保温性能更好的是________(填"A"或"B")杯.$[c_{\mathrm{水}} = 4.2× 10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}· °\mathrm{C})]$
答案
17. 80 2.1×10^4 A
[解析]由图甲可知,温度计的分度值为$1\ ° \mathrm{C}$,此时温度计的示数为$80\ ° \mathrm{C}$;由图乙可知,水的末温为$30\ ° \mathrm{C}$,则A杯中水放出的热量$Q_放=c_水 m(t_0-t)=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}×0.1\ \mathrm{kg}×(80\ ° \mathrm{C}-30\ ° \mathrm{C})=2.1×10^4\ \mathrm{J}$;由图乙可知,A、B两保温杯中的水放出相同的热量,A保温杯所用的时间比B保温杯所用的时间更长,所以A保温杯的保温性能更好.
思路引导 (1)由图甲可知温度计的分度值,根据液柱的位置读出温度计示数;(2)根据$Q_放=cm(t_0-t)$求出水放出的热量;(3)放出相同的热量,所用时间越长的保温杯,保温性能越好.
[解析]由图甲可知,温度计的分度值为$1\ ° \mathrm{C}$,此时温度计的示数为$80\ ° \mathrm{C}$;由图乙可知,水的末温为$30\ ° \mathrm{C}$,则A杯中水放出的热量$Q_放=c_水 m(t_0-t)=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}×0.1\ \mathrm{kg}×(80\ ° \mathrm{C}-30\ ° \mathrm{C})=2.1×10^4\ \mathrm{J}$;由图乙可知,A、B两保温杯中的水放出相同的热量,A保温杯所用的时间比B保温杯所用的时间更长,所以A保温杯的保温性能更好.
思路引导 (1)由图甲可知温度计的分度值,根据液柱的位置读出温度计示数;(2)根据$Q_放=cm(t_0-t)$求出水放出的热量;(3)放出相同的热量,所用时间越长的保温杯,保温性能越好.
