133比熱容（重難點突破）

20222023學年九年級物理重難點分類突破13.3比熱容（重難點突破）一．重點：比熱容的概念和應用（共8小題）1．下列關于比熱容的說法錯誤的是（）A．水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃），意義是1kg的水溫度升高1℃，吸收的熱量是4.2×103JB．水的比熱與冰的比熱不同，說明比熱與物質的狀態(tài)有關 C．不同的物質，比熱容一般不同 D．物體的質量越大，比熱容越小【解析】A、水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃），其物理意義是1kg的水溫度升高（或降低）1℃，需要吸收（或放出）的熱量是4.2×103J，故A正確；BCD、比熱容是物質的一種特性，只跟物質的種類和狀態(tài)有關，跟物質的質量等無關；物質種類或狀態(tài)不同，比熱容一般不同。故BC正確，D錯誤。【答案】D。2．對于同一物態(tài)的某種物質，根據c＝得知（）A．比熱容跟熱量成正比 B．比熱容跟質量成反比 C．比熱容跟溫度變化成反比 D．吸收或放出的熱量跟質量與溫度變化的乘積之比是個恒量【解析】比熱容是物質的一種特性，是物質本身的固有的屬性。與物質的種類有關、與物質的狀態(tài)有關。比熱容是指一定質量的某種物質，在溫度升高時吸收的熱量與它的質量和升高的溫度乘積之比，即對同一物態(tài)的某種物質而言，吸收或放出的熱量跟質量與溫度的變化的乘積之比是一衡量，A、B、C不正確，D正確?！敬鸢浮緿。3．甲、乙兩物體質量都為1kg，丙物體質量為2kg，三個物體溫度都升高1℃，吸收熱量如圖，以下說法正確的是（）A．乙的比熱容與丙的相等 B．甲的比熱容比乙的大 C．甲的比熱容比乙的小 D．甲、乙的溫度都降低1℃，乙比甲放出的熱量多【解析】由題意和圖可知：甲、乙兩物體質量都為1kg，丙物體質量為2kg，三個物體溫度都升高1℃，甲吸收的熱量多，乙丙吸熱相同。A、乙丙吸熱相同，升高溫度相同，質量不同，根據c＝可知，比熱容不同，故A錯誤；BC、甲乙質量相同，升高溫度相同，甲吸熱多，根據c＝可知，甲的比熱容大于乙的比熱容，故B正確，C錯誤；D、已知甲、乙兩物體溫度都升高1℃，甲比乙吸收的熱量多，故甲、乙的溫度都降低1℃，甲比乙放出的熱量多，故D錯誤?！敬鸢浮緽。4．從比熱容表中可知，水的比熱容比煤油的大，用規(guī)格相同的兩個試管分別裝上質量相同的煤油和水，隔著石棉網用相同熱源同時對兩試管均勻加熱，實驗后，畫出如圖所示的圖象，其中能正確反映該實驗情況的圖象是（）A． B． C． D．【解析】AB、用規(guī)格相同的兩試管分別裝上質量相同的煤油和水，放在同一石棉網上，同時對兩試管加熱，相同時間兩種液體吸收的熱量相同，而AB圖中反映了相同時間吸收的熱量不同，故AB圖象錯誤；CD、由于水的比熱較大，在質量相同、加熱時間相同也就是吸收的熱量相同時，水溫升高的較小。故C選項正確、D選項錯誤。【答案】C。5．如圖是2020年3月23日～25日濟南和青島兩地的氣象信息.由圖可知：沿海城市青島的晝夜溫差較小，而內陸城市濟南的晝夜溫差卻較大。這主要是因為（）濟南24小時預報青島24小時預報03/2303/2403/2503/2303/2403/25晴轉多云晴轉多云晴晴轉多云晴轉多云多云6﹣23℃14﹣24℃15﹣23℃8﹣17℃9﹣13℃9﹣13℃A．海水的溫度比砂石的溫度低 B．海水吸收熱量比砂石吸收熱量多 C．海水的內能比砂石的內能多 D．海水的比熱容比砂石的比熱容大【解析】沿海地區(qū)水多，內陸地區(qū)水少、沙石多，因為水的比熱容較大，白天，相同質量的水和沙石比較，吸收相同的熱量，水的溫度升高的少；夜晚，放出相同的熱量，水的溫度降低的少，使得沿海地區(qū)晝夜的溫差小，所以海濱城市青島的晝夜溫差較小，而濟南的晝夜溫差較大，故D正確?！敬鸢浮緿。6．中山是珠三角的魚米之鄉(xiāng)，初春時白天夜晚溫差大，培育水稻秧苗時，為了不使秧苗受凍傷，下述做法正確的是（）A．早晨多灌水，傍晚多排水 B．早晨多排水，傍晚多灌水 C．早晨和傍晚都要多灌水 D．早晨和傍晚都不要灌水【解析】水的比熱容大，故其吸（放）熱本領越大，初春時白天夜晚溫差大，培育水稻秧苗時，為了不使秧苗受凍傷，所以早晨多排水，傍晚多灌水，故B正確。【答案】B。7．下列實例中，不是利用水的比熱容較大的這一特性的是（）A．培育秧苗時，為了不使秧苗受凍，早上多排水，傍晚多灌水 B．汽車發(fā)動機用水循環(huán)冷卻 C．“暖氣”中采用水循環(huán)供暖 D．冬天，在北方許多地方都有把室外的自來水管中水放掉的【解析】A、因為水的比熱容大，相同質量的水和其它物質比較，降低相同的溫度，水放出的熱量多，所以晚上向秧苗田里放水，水可以放出更多的熱量以防凍壞秧苗，故A錯誤；B、因為水的比熱容大，相同質量的水和其它物質比較，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，所以汽車發(fā)動機用循環(huán)水冷卻，故B錯誤；C、因為水的比熱容大，相同質量的水和其它物質比較，降低相同的溫度，水放出的熱量多，所以讓流動的熱水流過散熱器取暖，故C錯誤；D、在北方許多地方都有把室外的自來水管中水放掉的，是為了防止水凝固后將水管脹裂的緣故，與水的比熱容無關，故D正確；【答案】D。8．下列事例中①水力發(fā)電；②在北方嚴寒的冬天，用水來作為傳熱的介質，給居民區(qū)供“暖氣”；③冬天，戶外的自來水管常有凍裂：④農民伯伯為了防止植物在夜間被凍壞，傍晚時常給田里灌水；⑤汽車發(fā)動機用水循環(huán)冷卻；⑥沿海地區(qū)晝夜溫差小于沙漠地區(qū)。下列4個選項中，所述事例均不是利用（或因為）水的比熱容較大的是（）A．①③ B．①⑤ C．②③ D．④⑥【解析】①水力發(fā)電，是利用水的機械能轉化為電能；②在北方嚴寒的冬天，用水來作為傳熱的介質，給居民區(qū)供“暖氣”，是利用水的比熱容較大；③冬天戶外的自來水管常有凍裂，是由于水凝固成冰時體積變大造成的；④農民伯伯為了防止植物在夜間被凍壞，傍晚時常給田里灌水，是利用了水的比熱容較大；⑤汽車發(fā)動機用水循環(huán)冷卻，是利用水的比熱容較大；⑥沿海地區(qū)晝夜溫差小于沙漠地區(qū)，是由于水的比熱容較大。所以，其中是由于水的比熱容較大的是②④⑤⑥，不是利用水的比熱容較大的是①③?！敬鸢浮緼。二．重點：熱量的計算（共8小題）9．城市建設生態(tài)公園，可以改善人居環(huán)境，生態(tài)公園中的人工湖具有“吸熱”功能，盛夏季節(jié)能大大減弱周圍地區(qū)的“熱島效應”。常州某公園內有一人工湖，湖水質量為1.0×107kg，若水溫升高0.9℃，則湖水吸收的熱量為3.78×1010J，若這些熱量被等質量的沙石吸收，則沙石升高的溫度為4.2℃．[c水＝4.2×103J/（kg?℃），c沙石＝0.9×103J/（kg?℃）]【解析】（1）湖水吸收的熱量：Q吸＝c水m△t水＝4.2×103J/（kg?℃）×1.0×107kg×0.9℃＝3.78×1010J。（2）由Q＝cm△t可得，沙石升高的溫度：△t沙石＝＝＝4.2℃。【答案】3.78×1010；4.2。10．質量和初溫相同的甲、乙兩種液體，經同一加熱器加熱相同的時間后，甲的溫度大于乙的溫度，則甲液體吸收的熱量等于（選填“大于”、“等于”或“小于”）乙液體吸收的熱量，甲液體的比熱容小于（選填“大于”、“等于”或“小于”）乙液體的比熱容。如果乙液體的質量為1kg，初溫為20℃，加熱一段時間后溫度升高到50℃，吸收的熱量為1.26×105J，則乙液體的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）?！窘馕觥浚?）質量和初溫相同的甲、乙兩種液體，經同一加熱器加熱相同的時間后，甲、乙吸收的熱量相等，甲的溫度大于乙的溫度，Δt甲＞Δt乙，根據c＝可知，甲的比熱容小于乙的比熱容；（2）由Q吸＝cmΔt得乙液體的比熱容：c乙＝＝＝4.2×103J/（kg?℃）?！敬鸢浮康扔?；小于；4.2×103。11．為了取暖，每天需要給房間供熱4.2×107J．若流進房間散熱器的水溫是60℃，流出的水溫是56℃，則每天需要2500kg的水流經散熱器。[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）]【解析】由題意知，水放出的熱量：Q放＝Q＝4.2×107J，由Q放＝cm（t0﹣t）得，每天需要水的質量：m＝＝＝2500kg?！敬鸢浮?500。12．熔化熱是指單位質量的晶體在熔化時變成同溫度的液態(tài)物質所需吸收的熱量，冰的熔化熱為λ冰＝334kJ/kg，則50克0℃的冰全部熔化成相同溫度的水需要吸收的熱量為1.67×104J?！窘馕觥?0g冰全部熔化相同溫度的水吸收的熱量：Q＝λm＝334kJ/kg×50×10﹣3kg＝16.7kJ＝1.67×104J?！敬鸢浮?.67×104。13．學過比熱容后，小方為了測量爐溫，設計了一個方案，將100g的鐵塊放爐內加熱到與爐溫相同時取出，并立即放入250g，溫度為20℃水中，致使水溫最后升高到60℃（不計熱損），請計算爐溫為973℃．[c水＝4.2×103J/（kg?℃），c鐵＝0.46×103J/（kg?℃），計算結果取整數]【解析】水吸收的熱量Q吸＝c水m水（t﹣t水）＝4.2×103J/（Kg?℃）×0.25kg×（60℃﹣20℃）＝4.2×104J；因為Q吸＝Q放；爐內溫度為t爐＝+t＝+60℃≈973℃?！敬鸢浮?73。14．淬火是金屬熱處理工藝之一，把金屬制品加熱到一定溫度后放在水、油或空氣中迅速冷卻，以提高金屬的硬度和強度?，F將一質量為1.5kg的金屬塊加熱到420℃，然后放在室溫為20℃的空氣中自然冷卻，求：（1）金屬塊在冷卻過程中放出多少熱量？（2）若把這些熱量全部用于給35℃、1kg的水加熱，在一標準大氣壓下水溫升高多少攝氏度？[已知金屬的比熱容為0.49×103J/（kg?℃），水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）]【解析】（1）金屬塊放出的熱量：Q放＝c金m金（t0金﹣t金）＝0.49×103J/（kg?℃）×1.5kg×（420℃﹣20℃）＝2.94×105J；（2）由題知，水吸收的熱量Q吸＝Q放＝2.94×105J，由Q吸＝cmΔt得，水升高的溫度：Δt水＝＝＝70℃，水的末溫：t水＝Δt水+t0＝70℃+35℃＝105℃，在標準大氣壓下，水的沸點為100℃，所以水沸騰后吸熱，溫度保持100℃不變，水的末溫為100℃，水升高的溫度為100℃﹣35℃＝65℃?！敬鸢浮浚?）金屬塊在冷卻過程中放出2.94×105J的熱量；（2）若把這些熱量全部用于給35℃、1kg的水加熱，在一標準大氣壓下水溫升高65℃。15．質量為50g的鋁塊，放出1.76×103J的熱量后，溫度降低到12℃，求：鋁塊原來的溫度是多少？[c鋁＝0.88×103J/（kg?℃）]【解析】鋁塊的質量：m＝50g＝0.05kg，由Q放＝cmΔt可知，鋁塊降低的溫度：Δt＝＝＝40℃；根據Δt＝t0﹣t可知，鋁塊原來的溫度：t0＝Δt+t＝40℃+12℃＝52℃?！敬鸢浮夸X塊原來的溫度是52℃。16．質量為2kg的金屬塊，被加熱到200℃后放入1kg、20℃的冷水中，不計熱量損失，熱平衡后，水和金屬塊的溫度均為50℃，[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]求：（1）在此過程中水吸收的熱量是多少；（2）金屬塊放出的熱量是多少；（3）金屬塊的比熱容是多少?！窘馕觥浚?）水吸收的熱量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（50℃﹣20℃）＝1.26×105J；（2）不計熱量損失，到平衡后，金屬塊放出的熱量：Q放＝Q吸＝1.26×105J；（3）由Q放＝cmΔt可得金屬塊的比熱容：c金＝＝＝0.42×103J/（kg?℃）?！敬鸢浮浚?）在此過程中水吸收的熱量是1.26×105J；（2）金屬塊放出的熱量是1.26×105J；（3）金屬塊的比熱容是0.42×103J/（kg?℃）。三．難點：比較比熱容的大小【難題】（共10小題）17．有三塊金屬塊，它們的質量相同，比熱容之比c甲：c乙：c丙＝3：4：5，讓它們吸收相同的熱量后，升高的溫度之比為（）A．3：4：5 B．5：4：3 C．：： D．20：15：12【解析】已知m甲＝m乙＝m丙，c甲：c乙：c丙＝3：4：5，Q甲＝Q乙＝Q丙，由熱量的公式：Q＝cmΔt，從而推導出Δt＝，代入已知數據，Δt甲：Δt乙：Δt丙＝：：＝：：＝20：15：12。【答案】D。18．一大杯冷水的溫度為t1，一小杯熱水的溫度為t2，將它們倒在容器中混合（不計熱量損失），達到熱平衡時水的溫度為t，下列關系中正確的是（）A．t＝ B．t＝ C．t＞ D．t＜【解析】冷水吸收的熱量：Q吸＝cm1（t﹣t1），熱水放出的熱量：Q放＝cm2（t2﹣t），由題意知，Q吸＝Q放，所以cm1（t﹣t1）＝cm2（t2﹣t），解得：＝。因為冷水是一大杯，熱水是一小杯，所以m1＞m2，即：t2﹣t＞t﹣t1解得：t＜，故D正確。【答案】D。19．甲、乙兩容器中裝有質量相等的水，水溫分別為25℃和75℃，現將一溫度為65℃的金屬球放入甲容器中，熱平衡后水溫升高到45℃，然后迅速取出金屬球并放入乙容器中，熱平衡后乙容器中水溫為（不計熱量散失和水的質量的變化）（）A．65℃ B．60℃ C．55℃ D．50℃【解析】①當將金屬球放入甲容器中時，金屬球放出的熱量與水吸收的熱量相等，即：Q金＝Q水。設金屬球的質量為m金、比熱容為c金、水的質量為m水、水的比熱容為c水則：Q金＝m金×c金（65℃﹣45℃），Q水＝m水×c水（45℃﹣25℃）因為：Q金＝Q水所以：m金×c金（65℃﹣45℃）＝m水×c水（45℃﹣25℃）化簡得：＝；②當將金屬球放入乙容器中時，乙容器中的水放出的熱量與金屬球吸收的熱量相等，即：Q水＝Q金。由于甲乙容器中的水的質量相等，又是同一個金屬球，所以仍設金屬球的質量為m金、比熱容為c金、水的質量為m水、水的比熱容為c水，此時兩者共同的溫度為t℃則：Q水＝m水×c水（75℃﹣t℃），Q金＝m金×c金（t℃﹣45℃）因為：Q水＝Q金即：m水×c水（75℃﹣t℃）＝m金×c金（t℃﹣45℃），∴75℃﹣t℃＝t℃﹣45℃解得：t＝60℃【答案】B。20．甲、乙兩容器中裝有質量相等水，水溫分別為20℃和70℃，現將一溫度為80℃的金屬球放入甲容器中，熱平衡后水溫升高到40℃，然后迅速取出金屬球并放入乙容器中，熱平衡后乙容器中水溫為（）（不計熱量散失和水的質量的變化）A．45 B．60 C．65 D．75【解析】①當將金屬球放入甲容器中時，金屬球放出的熱量與水吸收的熱量相等，即：Q金＝Q水。設金屬球的質量為m金、比熱容為c金、水的質量為m水、水的比熱容為c水，則：Q金＝c金m金（80℃﹣40℃），Q水＝c水m水（40℃﹣20℃）因為：Q金＝Q水，所以：c金m金（80℃﹣40℃）＝c水m水（40℃﹣20℃），化簡得：＝；②當將金屬球放入乙容器中時，乙容器中的水放出的熱量與金屬球吸收的熱量相等，即：Q水′＝Q金′。由于甲乙容器中的水的質量相等，又是同一個金屬球，所以仍設金屬球的質量為m金、比熱容為c金、水的質量為m水、水的比熱容為c水，此時兩者共同的溫度為t；則：Q水′＝m水c水（70℃﹣t），Q金′＝m金c金（t﹣40℃）因為：Q水′＝Q金′即：m水c水（70℃﹣t）＝m金c金（t﹣40℃），由于＝；可得：2（70℃﹣t）＝t﹣40℃解得：t＝60℃【答案】B。21．A、B兩物體質量相等，溫度均為20℃，甲、乙兩杯水質量相等，溫度均為60℃?，F將A放入甲杯，B放入乙杯。甲杯中水和A溫度相同時水溫降低了10℃，乙杯中水和B溫度相同時水溫降低了20℃，不考慮熱損失，則A、B兩物體的比熱容之比為（）A．1：3 B．3：5 C．1：2 D．4：9【解析】物體A放入甲杯水后，它們的共同溫度為60℃﹣10℃＝50℃，水放出的熱量Q放＝c水m水△t水A吸收的熱量Q吸＝cAmA△tA，根據熱平衡方程：Q放＝Q吸，即c水m水△t水＝cAmA△tA，代入相關數據得：c水m水×10℃＝cAmA×（50℃﹣20℃）cA＝×；物體B放入乙杯水后，它們的共同溫度為60℃﹣20℃＝40℃，水放出的熱量Q放＝c水m水△t水B吸收的熱量Q吸＝cBmB△tB，根據熱平衡方程：Q放＝Q吸，即c水m水△t水＝cBmB△tB，代入相關數據得：c水m水×20℃＝cBmB×（40℃﹣20℃）cB＝；A、B兩物體質量相等，即mA＝mB，則A、B兩物體的比熱容之比為：＝＝＝1：3?！敬鸢浮緼。22．有質量和初溫都相同的甲、乙兩金屬球，先將甲投入一杯熱水中熱平衡后水溫降低了△t；把甲取出后，立即又將乙投入這杯水中，熱平衡后水溫又降低了△t，則甲、乙兩金屬球的比熱容的關系為（不計熱損失）（）A．c甲＞c乙 B．c甲＝c乙 C．c甲＜c乙 D．無法判斷【解析】先后將甲、乙兩球投入到同一杯水中，水降低的溫度相同，水放出的熱量相同，因為不計熱損失，Q吸＝Q放，所以甲、乙兩球吸收的熱量相同，而甲乙初溫相同，乙球比甲球少升高了△t，即乙球的末溫低；由上述分析可知，質量相同的甲、乙兩球，吸收相同的熱量，乙球升高的溫度少，所以乙球的比熱容大?！敬鸢浮緾。23．將質量為m、溫度為0℃的雪（可看成是0℃的水）投入裝有熱水的容器中，熱水的質量為M，平衡后水溫下降了t；向容器中再投入質量為2m上述同樣性質的雪，平衡后容器中的水溫恰好又下降了t（不計熱量損失），則m：M為（）A．1：2 B．1：3 C．1：4 D．1：5【解析】設熱水原來的溫度t1、熱水和質量m冰水混合后的溫度為t2，且t＝t1﹣t2由于不計熱量損失，溫度為0℃的雪看成是0℃的水，所以，根據Q放＝Q吸可得：則第一次，質量為m、溫度為0℃的雪與質量為M的熱水混合后，cM（t1﹣t2）＝cm（t2﹣0）即：Mt＝mt2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①第二次質量為2m、溫度為0℃的雪與質量為（M+m）的熱水混合后c（M+m）t＝c×2m[（t2﹣t）﹣0]即：Mt+3mt＝2mt2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②解得：M＝3m即m：M＝1：3?！敬鸢浮緽。24．將質量為m0的一小杯熱水倒入盛有質量為m的冷水的保溫容器中，使得冷水溫度升高了3℃，然后又向保溫容器中倒入一小杯同質量同溫度的熱水，水溫又上升了2.8℃．不計熱量的損失，則可判斷（）A．熱水和冷水的溫度差為87℃，m0：m＝1：28 B．熱水和冷水的溫度差為69℃，m0：m＝1：32 C．熱水和冷水的溫度差為54℃，m0：m＝1：24 D．熱水和冷水的溫度差為48℃，m0：m＝1：20【解析】設熱水和冷水的溫度差為t，∵質量為m0的一小杯熱水倒入盛有質量為m的冷水的保溫容器中，使得冷水溫度升高了3℃，∴Q吸＝Q放，從而