比热容与热量的计算

比热容与热量的计算

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比热容与热量的计算

一.选择题(共３小题)

1．在2７℃的室温下,将2０℃的1千克水与15℃的２千克水混合，由于实验装置不够精密,在混合过程中与周围物体有８.４×103焦的热量交换,则混合后水的温度为（）

A. １6.7℃

B. 1７．3℃

C. 18．3℃D．20.0℃

2．将一杯热水倒入容器内的冷水中，冷水温度升高10℃,又向容器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高６℃，若再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度将再升高（不计热损失)( )

A．4．5℃B．4℃ C. 3．5℃ D. 3℃

3．将一杯热水倒入盛有冷水的容器中，冷水的温度升高了１0℃,再向容器内倒入一杯相同质量和温度的热水，容器中的水温又升高了6℃．如果继续向容器中倒入一杯同样的热水，则容器中的水温会升高( )

Ａ．5℃B．４℃ C. ３℃D．２℃

二．填空题(共1小题)

4.如图所示，将质量为３千克的１20０℃的铁块先后浸入两个盛有5千克水的开口容器中,容器中的水初始水温为２5℃．不计容器壁吸收的热量.当第一个容器中的水温稳定后再将铁块浸入第二个容器中.则第一个容器中水的最后温度为_______＿_ ；铁块的最后温度为_＿＿____＿＿.已知铁的比热容为O.5×lO３焦／（千克.℃)．水的比热容为4．2×103焦/(千克•℃），大气压强恒为1标准大气压．

三.解答题(共3小题）

5.在一搅拌机的容器内装有质量ｍ为0.５千克的水，把水加热到7０℃后让其在室温下自动冷却．其温度随时间变化的关系如图所示．现开动电动搅拌机对该冷却的水不停地搅拌，电动机的功率为9００瓦，其做的功有80%转化为水的内能.若不考虑容器的内能变化,水最终的温度是多少℃?

6．８0克水温度降低1℃所放出的热量刚好能使1克0℃的冰熔解为水.现把1０克０℃的冰与390克4℃的水混合,当它们达到热平衡时的温度是多少？

7．将一勺热水倒入盛有一些冷水的保温容器内,使得冷水温度升高5℃．然后又向保温容器内倒入同样一勺热水,水的温度又上升了3℃.如果再连续倒入10勺同样的热水,则保温容器内的水温度还得升高多少摄氏度（保温容器吸收热量忽略不计）.

比热容与热量的计算

参考答案与试题解析

一．选择题(共3小题)

1.在27℃的室温下，将20℃的１千克水与１5℃的2千克水混合，由于实验装置不够精密,在混合过程中与周围物体有8.4×1０3焦的热量交换，则混合后水的温度为（）

A．１6.7℃B．17.3℃C．１８.３℃Ｄ．20.０℃

考点：热量的计算;热平衡方程的应用．

专题：计算题.

分析：在热传递过程中，高温物体放出热量，低温物体吸收热量,直到最后温度相同,

知道热水、冷水的质量和初温、水的比热容，根据Q放=Q吸，先求不考虑与外界热交换热水和冷水混合后水的温度；

由题知，与周围物体有8．４×１０3J的热量交换，求出水的总质量，利用吸热公式求与外界热交换后混合后水的温度．

解答:解:不考虑与外界热交换，根据热平衡方程:Q

＝Q吸，即:C热m△ｔ热＝Ｃ冷m△t冷．

放

即:4.2×103Ｊ/（kg•℃)×1kg×（２0℃﹣t)=４．2×1０3J/（ｋｇ•℃）×2kg×(ｔ﹣15℃)，

解得：t=℃;

由题知，水与周围物体有８．4×１０３Ｊ的热量交换,ｍ总=１kｇ+2kｇ＝3kg,

∵Ｑ吸′=ｃm△t,即8．４×103J=4．2×103Ｊ/（kg•℃）×3kg×△t，

∴△ｔ=℃,

∴水混合后的温度:

ｔ′＝t+℃=℃＋℃≈１7.３℃．

故选B.

点评：本题考查了学生对热平衡方程的掌握和运用，知道房间温度高于水的温度、知道二者之间热交换热量的多少，利用吸热公式求水的最后温度，这是本题的关键．

2．将一杯热水倒入容器内的冷水中,冷水温度升高10℃，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高６℃,若再向容器内倒入同样一杯热水,则冷水温度将再升高(不计热损失)( ）

A. 4.5℃Ｂ．4℃C．３．5℃ D. 3℃

考点: 热量的计算；热平衡方程的应用.

专题：计算题;方程法．

分析：热传递过程中高温物体放出热量，低温物体吸收热量，直到最后温度相同.

知道热水的质量和温度变化、冷水的质量和温度变化,利用热平衡方程Ｑ吸=Q放列出两个等式,可解得容器里的水与一杯水的质量关系及热水与冷水间的温度差;则假设一次性将全部热水倒入,则可求得冷水升高的总温度，即可求得再加1杯水时容器内的水升高的温度.

解答:解：设热水和冷水的温度差为ｔ，

∵质量为m０的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了1０℃,

∴Q吸＝Q放，

从而可知,ｃｍ0（t﹣１0℃）=ｃｍ×１0℃，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水，水温又上升了6℃，

Q吸＝Ｑ放,

从而可知，cｍ0(t﹣1０℃﹣6℃)=c(m＋m0)×6℃，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

则①﹣②得：

6℃×ｃｍ０=１0℃×ｃm﹣6℃×cｍ﹣6℃×cm０,

整理得：12℃×cm０＝4℃×cm，

解得：m=3ｍ0;

代入①式可得，t＝40℃；

假设我们将全部热水一次性注入,则由热平衡方程可知：

３m０c(40℃﹣△t)＝mｃ△t,m＝3m0；

联立两式解得:△t=20℃;

则注入后3杯水后,水温还会上升:20℃﹣１0℃﹣６℃＝４℃.

故选Ｂ.

点评：解决此类综合分析题目,要结合热量公式和热传递的条件进行分析解答.不计热量的损失,可利用热平衡方程Q吸＝Q放列出两个等式;同时还应注意一次次注入和一次性注入相同的水,结果应是相同的.

3.将一杯热水倒入盛有冷水的容器中,冷水的温度升高了10℃,再向容器内倒入一杯相同质量和温度的热水，容器中的水温又升高了６℃.如果继续向容器中倒入一杯同样的热水,则容器中的水温会升高（)

A. 5℃B．4℃Ｃ. 3℃ D. 2℃

考点：热传递．

专题：分子热运动、内能．

分析:热传递过程中高温物体放出热量，低温物体吸收热量,直到最后温度相同．

知道热水的质量和温度变化、冷水的质量和温度变化，利用热平衡方程Q吸＝Q放列出两个等式,可解得容器里的水与一杯水的质量关系及热水与冷水间的温度差;则假设一次性将全部热水倒入,则可求得冷水升高的总温度，即可求得再加１杯水时容器内的水升高的温度．

解答：解答:解：设热水和冷水的温度差为t,

∵质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为ｍ的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了1０℃，

∴Q吸=Q放，

从而可知，cm０（t﹣10℃）＝cm×10℃,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

又向保温容器中倒入一小杯同质量为m０同温度的热水，水温又上升了６℃，

Q吸=Ｑ放,

从而可知，cｍ0（t﹣10℃﹣６℃)＝ｃ(m＋m0)×6℃,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

则①﹣②得:

6℃×cm0=10℃×cm﹣6℃×cm﹣６℃×cm０,

整理得：12℃×cm０=4℃×cm，

解得:m=３m0；

代入①式可得，t=40℃;

假设我们将全部热水一次性注入,则由热平衡方程可知:

3m０c(40℃﹣△t）=mc△t,ｍ＝3ｍ0;

联立两式解得:△ｔ=20℃；

则注入后3杯水后，水温还会上升：２0℃﹣10℃﹣6℃=4℃.

故选B．

点评：点评:解决此类综合分析题目，要结合热量公式和热传递的条件进行分析解答.不计热量的损失，可利用热平衡方程Q吸＝Q放列出两个等式;同时还应注意一次次注入和一次性注入相同的水,结果应是相同的．