比热容和热值巩固提高训练
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、比热容
1、比热容:
⑴定义:单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃时吸收(放出)的热量。
⑵物理意义:表示物体吸热或放热的本领的物理量。
⑶比热容是物质的一种特性,大小与物体的种类、状态有关,与质量、体积、
温度、密度、吸热放热、形状等无关。
⑷水的比热容为4.2×103J/(kg·℃) 表示:1kg的水温度升高(降低)1℃吸
收(放出)的热量为4.2×103J
⑸水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热,是因为水的比热容大
2、计算公式:Q
吸=Cm(t-t
),Q
放
=Cm(t
-t)
3、热平衡方程:不计热损失Q
吸=Q
放
4、能量的转化和守恒
(1)能量
(2)能量守恒定律:能量既不能创生,也不能消灭,它只能从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体.在转移和转化过程中,能量的总量总保持不变.
(理解能量守恒定律与节约能源之间的关系).
例1:下列说法中正确的是()
A、一杯煤油用去一半,它的比热减为原来的二分之一
B、吸收热量多的物体比热一定
大
C、高温物体放出的热量一定多
D、质量相同的水和煤油吸收了相同的热量,煤油升高的温度大于水升长高的温度
例2:质量不同,初温相等的大、小两个铁块,吸收了相等热量后将它们接触,则大、小铁块之间有没有热传递,为什么?
规律应用练习
1、人们在生活中用热水取暖,生产上常用水作为冷却剂,这因为水的()
A、比热大
B、吸收的热量多
C、放出的热量多
D、密度较大
2、甲、乙两种物体质量相同比热不同,当它们升高相同温度时,一定是()
A、比热小的吸收热量多
B、比热大的吸收热量多
C、甲、乙吸收的热量一样多
D、因初温不知道无法判定
3、初温相同,质量也相同的水和铜块,吸收相等的热量后,再将铜块投入水中,则会出
现()
A、铜块放热,水吸热
B、铜块吸热,水放热
C、铜块与水之间不发生热传递
D、水的内能传递到铜块上
4.如果水和酒精的质量相同,吸收的热量也相同,那么它们升高的温度哪个多。
A.水
B.酒精
C.一样多
D.无法确定
综合练习
1、用铝壶烧开水,壶中的水蒸气将壶盖顶起来,这是消耗水蒸气的能对外做功,
将水蒸气的能转化成壶盖的能。
2、下列事例中,能表示能量转化或转移具有“方向性"的事例是()
A.电能可以转化为机械能,机械能也可以转化为电能
B.热量可以自发地从高温物体传递给低温物体,但却不能自发地从低温物体传递到高温物体
C.动能可以和重力势能相互转化 D.电能可以转化为内能,内能也可以部分地转化为电能
3.关于物质的比热容,下列说法中正确的是( )
A. 一物体切去一半后,剩下部分的比热容减为原来的一半
B. 吸收热量多的物质,比热容一定大
C. 质量相同的不同物质,吸收相同热量后温度高的物质比热容大
D. 比热容是物质的一种特性,通过测定比热容可以鉴别物质
4. 对一桶水来说( )
A. 温度高时,比热容大
B. 倒掉一半后,比热容减为原来的一半
C. 结成冰后,比热容与水还是一样大
D. 液态水的比热容是一个确定值,是水的基本特征之一
5.“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”这句话反映了我国新疆的某些地区夏季昼夜气温变
化显著,其主要原因是砂石比水具有较小的( )
A. 热量
B. 密度
C. 比热容
D. 内能
6. 水的比热容较大的性质,在日常生活中有着广泛的应用,下列事例中哪个不是
..应用这一性质( )
A. 北方冬天,用热水循环来供暖
B. 初春傍晚在秧田里灌水可防止秧苗冻坏
C. 用水冷却汽车的发动机
D. 夏天给教室洒水,感觉凉爽
7.汽车散热器等制冷设备常用水作为冷却剂,这是利用了水的_______较大的性质;如果汽车散热器中装有5kg的水,在温度升高10℃的过程中,水吸收的热量是________J。
[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)]
9.某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给水和煤油加热,用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。
他得到如下数据
物质次数质量m/kg 升高的温度Δt/℃加热的时间t/min
水1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
煤油3 0.1 10 1
4 0.2 10 2
(1)分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的有关。
(2)分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以得出的初步结论是:。
10、阅读短文,将问题答案的序号填写到对应的横线上.
A.小华和小明中午赤脚在海边玩耍,觉得沙子很烫.
B.小华和小明跳到海水里游泳,感觉海水比沙子凉很多.
C.小华对小明说,为什么海水会比沙子凉很多? D.小明说,可能是海水的温度比沙子低.
E.傍晚他们又来到海边,仔细测试了沙子和海水的温度,发现沙子比海水凉.
F.小明说,为什么中午海水比沙子凉,傍晚沙子却比海水凉?
G.小华说,可能是海水和沙子吸(放)热的本领不一样.
H.小华和小明取同样质量的海水和沙子,在相同的条件下分别用酒精灯加热,记下相同时间内海水和沙子分别升高的温度值;移去酒精灯,再记下相同时间内降低的温度值. I.小华和小明在笔记本上写道:实验数据表明,海水吸(放)热的本领比沙子强.短文的叙述中,(1)属于体验的有_____________;(2)属于提出问题的有___________;
(3)属于假设的有___________;(4)属于描述实验过程的有_____________;(5)属于结论的有______________.
基础知识与基本技能
*1.质量相等的不同物质,在温度升高的度数相等时,吸收的热量是 的(填“相等”
或“不等”)。
为了表示各种物质这方面性质的不同,物理学采用了 这个物理
量。
*2.使质量为1g 的水温度升高1℃需要 J 的热量;1J 的热量可以使1g 的水温度升
高 ℃。
**3.各种形式的能量在一定的条件下都可以相互转化。
水电站里的水轮机带动发电机发电,
能转化为 能;电动机带动机器转动, 能转化为 能;植物吸收太
阳光进行光合作用, 能转化为 能;燃料燃烧时,燃料的 能转化为 能,也就是通常所说的要放出 。
**4.质量相等的一杯冷水和一杯热水升高相同的温度,则它们吸收的热量( )。
A .初温不知,无法判断
B .吸收的热量一样多
C .热水吸收的热量多
D .冷水吸收的热量多
知识的应用
***5.在生产和生活中,常用液体做“散热剂”和“冷却剂”正确的选择是( )。
A .散热剂用比热较大的液体,冷却剂用比热较小的液体
B .散热剂用比热较小的液体,冷却剂用比热较大的液体
C .两种都用比热较大的液体
D .两种都用比热较小的液体
***6.质量相等、初温相同的a 、b 两种不同液体,分别用两个完全相同
的加热器加热。
加热过程中,温度随时间变化的图线如图12-l 所
示,根据图线比较,两液体的比热容是( )。
A .a 液体比热容大
B .b 液体比热容大
C .两种液体比热容一样大
D .无法判断
***7.实验室里为了测定某液体的比热容,下列顺序应如何排列最为合理? 。
(A)用天平称出量热器小筒的质量后,将被测液体倒入小筒,称出总质量,并计算出该
液体的质量m 1
(B)用天平称出铜块的质量m 2
(C)用温度计测量小筒内液体的温度t 01
(D)用温度计测量烧杯内热水的温度,即铜块的温度t 02
(E)用细线拴好铜块放在烧杯内的水中,用酒精灯加热
(F)将铜块从热水中取出,迅速投放到量热器小筒内的液体中,用搅拌器搅拌,
并观察液体内温度计上升到的最高温度t
(G)调整天平的平衡
(H)整理实验器材及数据,根据公式C 1= ,求出被测液体的比热容(忽略小筒吸热)
知识的拓展
图12-1
***8.沙漠地区有“早穿皮袄午穿纱”的气候特征,造成这种气候的主要原因是砂石是。
****9.为了提高锅炉的效率,某工厂的工人想了以下一些方法,其中正确的是()。
A.把大的煤块送进炉膛,并加大送风量
B.把大的煤块送进炉膛,并减小送风量
C.把煤粉送进炉膛,并加大送风量
D.把煤粉送进炉膛,并减小送风量
比热容热量
基础知识与基本技能
*1.单位质量的某种物质温度升高时的热量,叫做这种物质的比热容,它的单位是,读作。
*2.用两个相同的“热得快”分别给盛在两个杯子里的质量相等的水和煤油加热。
若加热的时间相同,温度升高的度数较大;若要使水和煤油温度升高的度数相同,则绐加热的时间要长些。
*3.煤油的比热容是2.1×103J/(kg·℃)。
它的意义是。
*4.铜的比热容比铝的比热容小,意思是:相同质量的铜和铝,升高相同的温度时,铜吸收的热量比铝吸收的热量;或者是相同质量的铜和铝,吸收相同的热量
时,铜升高的温度比铝升高的温度。
*5.能量守恒定律的内容是:能量既不会,也不会,它只会从转化为,或者从转移到,而能的总量。
**6.改变物体内能的两种方法是做功和热传递,前者实际上是能的过程,后者实际上是能的过程。
**7.物体温度升高时吸收的热量Q吸= ;物体温度降低时放出的热量Q放= ,式中t0表示物体的,t表示物体的,m表示物体的,如用kg作单位,则比热容就应以作单位,这样计算出的热量单位是。
**8.质量相等的水和干泥土,在吸收或放出相等热量的情况下,水的温度变化比干泥土 (填“大”或“小”),这是因为水的。
**9.有一瓶煤油的热值是4.6×107J/kg,它的物理意义是。
**10.水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),冰的比热容是2.1×103J/(kg·℃),则1kg水与2kg冰的比热容之比为()。
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.无法确定
**11.关于物质的比热容,下列说法中正确的是()。
A.质量大的物质比热容一定大 B.密度大的物质比热容一定大.
C.温度高的物质比热容一定大
D.各种物质都有自己的比热容,比热容是物质的一种特性
知识的应用
**12.将一铜块放在炉子上加热,在铜块温度升高的过程中,它的内能,比热容。
(选填“增大”、“减小”或“不变”)
**13.很多机器在工作时温度升高,为保护机器,原因是()。
A.水的比热容大 B.水放出的热量多
C.水的温度低 D.水容易取,不需花钱买
**14.下列各种情况中,物质的比热容会变化的是()。
A.一杯水倒掉一半 B.水凝固成冰
C.0℃的水变成4℃的水 D.将铁块锉成铁球
**15.水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。
关于它的含义,下列说法中正确的是()。
A.1kg的1℃的水含有的热量是4.2×103J
B.1kg的水温度升高到l℃时,吸收的热量是4.2×103J
C.1kg的水温度升高l℃时,吸收的热量是4.2×103J
D.1kg的水温度升高l℃时,放出的热量是4.2×103J
***16.下列说法中正确的是()。
A.水在温度降低时,放出的热量与水的质量和水的温度有关
B.水在温度降低时,放出的热量仅与水的质量有关
C.水在温度降低时,放出的热量仅与水的温度有关
D.水在温度降低时,放出的热量与水的质量和温度降低的度数有关
***17.甲、乙两物体的质量相等,比热容不等。
当它们升高相等的温度时()。
A.比热容大的吸收的热量多 B.比热容小的吸收的热量多
C.甲、乙两物体吸收的热量一样多 D.两物体的初温不知道,无法判断吸热的多少
***18.铝比铜的比热容大,这说明()。
A.铝块一定比铜块具有的热量多 B.铝块一定比铜块具有的内能多
C.铝块的温度一定比铜块的温度高
D.质量相等的铜块和铝块升高相等的温度时,铝块比铜块吸收的热量多
***19.关于物质的比热容,下列说法中错误的是()。
A.单位质量的某种物质,温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容
B.单位质量的某种物质,温度降低1℃放出的热量在数值上等于这种物质的比热容 C.某种物质吸收或放出的热量越多,比热容也越大,比热容与热量有关
D.各种物质都有自己的比热容,比热容是物质的特性,只与物质本身有关
***20.下列说法中正确的是()。
A.比热容大的物体,吸收的热量一定多
B.比热容大的物体,具有的内能一定大
C.物体的温度越高,比热容越大 D.以上说法都不对
***21.铝的比热容是0.88×103J/(kg·℃)。
由此可知()。
A.单位质量的铝温度升高1℃时吸收的热量是0.88×103J
B.1kg的铝温度升高l℃时吸收的热量是0.88×103J/(kg·℃)
C.1kg的铝温度降低1℃时放出的热量是0.88×103J
D.1kg的铝温度升高到1℃时吸收的热量是0.88×103J
***22.把一铁块放在火炉上加热一段时间后,下列物理量中不变的是()。
A.铁块的体积 B.铁块的比热容 C.铁块的内能 D.铁块的密度
***23.下列现象中,属于内能转化为机械能的是()。
A.冬天,在阳光下感到暖和 B.干木柴燃烧发出光和热
C.火药的燃气把子弹从枪膛发射出去 D.锯子锯木头,锯条会变热
***24.下列现象中,属于机械能转化为内能的是()。
A.航天飞行器穿越大气层时表面发热 B.冬天用热水袋取暖
C.放爆竹时,爆竹腾空而起 D.电灯发出光和热
***25.木块从粗糙斜面顶端匀速滑到底端的过程中()。
A.木块的重力势能全部转化为动能 B.木块的动能增大,重力势能减小C.木块有一部分机械能转化为内能 D.木块的机械能全部转化为内能
***26.一个物体的温度升高了,则()。
A.物体一定吸收了热量 B.一定是外界对物体做了功C.物体的内能一定增大 D.物体的比热容一定增大
热值
1、内能的获得——燃料的燃烧
燃料燃烧:化学能转化为内能。
2、热值
(1)定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。
(2)单位:J/kg (3)关于热值的理解:
①对于热值的概念,要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃
烧”。
1kg是针对燃料的质量而言,如果燃料的质量不是1kg,那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。
某种燃料:说明热值与燃料的种类有关。
完全燃烧:表明要完全烧尽,否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性,同时反映出不同燃料燃烧过程中,
化学能转变成内能的本领大小,也就是说,它是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积等均无关。
(3)公式:Q=mq(q为热值)。
实际中,常利用Q
吸=Q
放
即cm(t-t
)=ηqm′联合解题。
(4)煤气的热值是3.9×107J/m3,它表示:1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。
(5)火箭常用液态氢做燃料,是因为:液态氢的热值大,体积小便于储存和运输
(6)炉子的效率:①定义:炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
②公式:η=Q
有效/ Q
总
= cm(t-t
)/ qm′
比热、热值
1.煤的热值比木柴的热值大,这表示()。
A.烧煤比烧木柴产生的热量多
B.烧煤比烧木柴产生的温度高
C.煤比木柴具有的内能多
D.相同质量的煤和木柴完全燃烧,煤放出的热量多
2.一杯酒精倒去一半后,余下酒精的()。
A.比热容和热值都变为原来的一半 B.比热容变为原来的一半,热值不变 C.比热容不变,热值变为原来的一半 D.比热容和热值都不变
3.干木柴的热值是3.0×107J/kg,它的物理意义是()。
A.1kg的干木柴燃烧放出的热量是3.0×107J
B.单位质量的干木柴完全燃烧放出的热量是3.0×107J
C.1kg的干木柴完全燃烧放出的热量是3.0×107J/kg
D.1kg的干木柴完全燃烧放出的热量是3.0×107J
知识的拓展
4.物体从高处落下,到达地面后温度略有升高,这说明()。
A.物体在下落过程中与空气有摩擦
B.物体在下落过程中吸收了热量
C.重力对物体做功能使它的温度升高
D.物体的高度改变会引起它的温度变化
5.在摩擦生热的过程中()。
A.物体的机械能增大,内能增大,总能量增大
B.物体的机械能减小,内能增大,总能量增大
C.物体的机械能增大,内能减小,总能量不变
D.物体的机械能减小,内能增大,总能量不变
6.下列说法中正确的是()
A.燃料的热值与燃料燃烧的程度有关
B.燃料的热值与燃料的种类有关
C.燃料的热值与燃料的多少有关
D.燃料的热值与以上三个因素都有关
7.下列说法中不正确的是()。
A.燃料燃烧时将化学能转化为内能
B.人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的内能
C.1kg的某种燃料燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值
D.提高燃料的利用率,是节约能源的重要措施
8.航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的,这是因为液态氢具有的优点是()。
A.比气态氢易燃烧 B.传热本领较小 C.热值较大 D.热膨胀较小9.我国自行研制的30万千瓦双水内冷气轮发电机组,采用循环水来冷却机体是因为()
A.水是热的不良导体 B.水的比热容较大
C.水的热膨胀比气体小 D.水的对流传热较快
10.已知煤气的热值是4.0×107J/kg,密度是0.6kg/m3。
求:15m3的煤气完全燃烧所放出的热量。
11.把质量为20kg、温度为25℃的水加热到60℃,需要多少热量?若用热值为4.2×107J/kg 的液化石油气作燃料,且液化石油气完全燃烧放出的热量有70%被水吸收,问需要完全燃烧多少kg的液化石油气?
作业练习
1.小明同学在烈日当空的海边玩耍,发现沙子烫脚,而海水却很凉,同样的太阳光照射,为什么会出现不同的结果呢?小明想:是不是沙子和海水吸热升温快慢不同呢?于是他从海边取了一些沙子和海水带回家进行实验探究,实验时,他选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200 g的沙子和水加热,并绘制出沙子与水的温度随加热时间的变化图像,如图所示.已知酒精的热值是3.0×107 J/kg,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃).加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8 g酒精.求:(1)哪幅图是沙子吸热升温的图像?请说明理由.(2)加热2 min,水吸收多少J的热量?给水持续加热10 min时间,共消耗多少g酒精?这些酒精如果完全燃烧将放出多少J热量?(3)请根据图像计算出沙子的比热容.
2.小王学习了有关热学的知识后,知道水的比热容是4.2×103J/(kg·℃).
(1)如果小王用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃,则水需要吸收多少
热量?
(2)若小王烧水用的燃气灶使用的是热值为4.2×107J/kg的煤气,且燃气灶烧水时的热
效率(热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比)为20%,则实际消耗的煤气为多少千克?
(3)为了节约能源,小王对燃气灶进行了改进,使燃气灶的热效率得到了提高.若小王在
同样的条件下将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃,可比原来节省0.04kg的煤气,则现在燃气灶烧水时的热效率为多少?
3.森林是一巨大的天然“氧吧”,因为绿色植物在光合作用下可以放出大量的氧气。
小明同学为测量地球表面植物吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一脸盆装6kg的水,水面的表面积为0.1m2,经太阳垂直照射15min,温度升高了5℃.请计算:
(1)实验时6kg的水吸收了多少热量?
(2)若地表植物接收太阳能的能力与水相等,每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少
焦耳?
(3)100 m2绿地每秒可以放出多少升的氧气?(假设绿色植物在光合作用下每吸收103J的
太阳能可以放出0.05L的氧气)
4.小洪同学家原来用液化石油气烧水,每天约用60℃的热水100kg.她参加“探究性学习”活动后,在老师指导和同学帮助下,制作了一台简易的太阳能热水器.
(1)若这台热水器夏天平均每天可将100kg的水从20℃加热到60℃,这些水吸收的热量为
多少?
(2)若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收,她家改用太阳能热水器后,平均每
天可节约液化石油气多少千克?(液化石油气的热值为8.0×107J/kg)
(3)请你说出使用太阳能热水器的优点.(至少说出一点)
5.学习了电学和热学知识后,小华通过实验得知:用电热壶将20℃、15kg的水加热到100℃,需要1.05元电费,用煤气灶做同样的实验,则需要消耗0.42元的煤气.
(1)如果使用煤炉做同样的实验,已知煤炉所用无烟煤的热值为3.4×107J/kg,假设煤
炉的热能利用率为20%,无烟煤的价格是0.34元/千克,则需花费多少钱?
(2)如果某地区可以同时提供电、煤气和煤,从经济和环保等角度综合分析,你会建议
使用哪种燃料?请阐明理由.
6.5千克冰的温度由零下10℃升高到0℃,它吸收的热量为1.05×105J,则冰的比热容是多大?若冰吸收的热量由水降低温度所提供,则需要多少千克的水由25℃降低到0℃?
7.液化石油气的燃烧值是4.8×107J/kg,假设它完全燃烧时放出的热量有50%被水吸收,则要把2.5kg 的20℃的水加热到100℃,需要燃烧多少液化石油气?
8. 小明家最近安装了一台太阳能热水器,容积为 80L ,装满水。
(1)热水器中水的质量是多少?(2)水温升高50℃需吸收多少热量?
(3)产生这些热量需完全燃烧多少煤气?
9. 科学实验表明,通常情况下人体的温度高于周围环境的温度,所以人体始终向外散热.人体每小时释放的热量可以将相当于自身质量的水的温度升高2℃。
求:(1)一个质量为60kg的学生每小时向外释放的热量是多少?
(2)人体每秒钟向外散发的热量叫散热功率,该学生的散热功率是多少?
10.在全面建设小康社会的热潮中,资阳市在各地农村开展了“改善农田,整理土地”的活动,其中推土机发挥了重要作用。
如图所示是TY160型履带式推土机,其发动机额定功率为120kW,质量为1.5x104kg,每条履带与地面的接触面积为1.25m2。
取g=10N/kg,求:(1)推土机对水平地面的压强;
(2)当推土机以额定功率进行推土作业时,在平直的场地上以5.4 km/h的速度匀速前进了15 m,求推土机所做的功及受到的阻力。
(3)若推土机以额定功率经过10s把一块质量为6.0x103kg的石块沿斜坡推到高5m的山坡上,则推土机的效率为多少?。