初三物理比热容习题附答案难.docx
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初三物理比热容习题附答案难
1、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M绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦耳?
(3)100m2绿地每秒可以放出多少升的氧气?
(若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)
2、在野外施工中,需要使质量m=4.20kg的铝合金物体升温.除了保温瓶中尚存有温度t=90.00C的1.200kg的热水外,无其他热源.试提出一个操作方案,能利用这些热水使构件从温度t0=10.00C升温到66.00C以上(含66.00C),并通过计算验证你的方案.
已知铝合金的比热容C=0.880×103j(kg0C)-1,水的比热容C0=4.20×103j(kg0C)-1,不计向周围环境散失的热量.
3、每到夏收季节,高淳农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧,如图这不仅造成资源浪费、环境污染,而且极易引发火灾等。
为解决这一问题,现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。
若燃烧秆浆煤(热值为2.4×107J/kg),使50kg、20℃的水温度升高到80℃。
求:
(1)水需要吸收的热量。
(2)如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸收,需要完全燃烧多少千克秆浆煤。
4、太阳能热水器(如图14)具有安全、节能、经济和环保等优点。
请问:
(1)太阳能热水器在工作时其能量如何转化?
(2)若该热水器的水箱内装有160kg水,经阳光照射后,水温由20℃升高到70℃,水吸收的热量是多少焦?
[水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)]
5、简易太阳能热水器的受光面积1.4m2 ,内装80kg水,太阳每分钟 辐射到1m2面积上的热量是8×104J,如果60%的热量被水吸收,问:
20℃的水晒3h后水温升高到多少摄氏度?
(水的比热容是4.2×103J/(kg·℃))
6、热水瓶内有1.5千克水,如果它的温度从100°C下降到30°C,可放出多少热量?
若这些热量全部用来做功,可以做多少功?
7、将一勺冷水倒入盛有一些热水的保温容器中,使得热水温度降低6℃。
然后又向保温容器内倒入一勺冷水,水的温度又降低了4℃。
如果再连续倒入10勺同样的冷水,则保温容器内的水温还将降低多少(不考虑保温容器的放热和吸热)?
8、洗浴用的电热水器的电功率是1.2kW,热水器内筒的直径是30cm,高是50cm。
如果加热过程中的热量散失率为10%,则把水从20℃加热到70℃需要多长时间?
9、有一堆从河中捞出的温砂子,测得其比热容为1.2×103焦/(千克.℃)。
已知干砂子的比热容为0.9×103焦/(千克.℃),则按质量说,这堆砂子含水的百分比是多少?
10、完全燃烧2.1Kg酒精(热值q=3×107J/Kg)放出多少热量?
若这些热量有50%被500Kg的水吸收,可使水的温度上升多少?
(水的比热容为4.2×103J/(Kg·℃))
11、小红在学习了“比热容”的有关知识后,知道单位质量的不同物质在升高相同温度时,所吸收的热量不同,为了描述物质的这种性质,引入了一个新的物理量——比热容,于是她又想到晶体在熔化时,温度虽然保持不变,但需要吸收热量,那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同呢?
带着这个疑问,小红在实验室利用电热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。
实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间冰和水吸收的热量相同。
水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)
(1)根据图线,你能得到的一条信息是:
;
(2)CD段水吸收的热量是多少?
(3)计算出冰的比热容;
(4)设加热器发出的热量有70﹪被冰或水吸收,求加热器的功率是多大?
(5)若规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”,根据图中所给的信息,计算出冰的熔化热λ。
12、甲、乙两物体的质量之比为
,用两个相同的酒精灯分别给它们加热,(设酒精燃烧放出的热量全部被甲和乙吸收)如图所示为甲、乙两物体的温度随时间的变化曲线,若甲的比热容为
,则乙的比热容是多少?
13、一支水银温度计中装有2g水银,水银吸收5.6J热量后,温度计的读数由25℃上升到多少摄氏度?
[已知水银的比热容是140J/(kg・℃)]
14、质量相等、初温相同的水和某种液体,在相同的时间内,相同的条件下同时给它们加热。
每隔1min记录一次温度,得到温度随时间变化的图像如图所示,求:
(1)这种液体的比热容
(2)要使20kg这种液体加热10分钟,需要吸收多少热量?
评卷人
得分
二、实验,探究题
(每空?
分,共?
分)
15、小张同学在研究晶体熔化实验过程中想到:
质量相同的不同晶体熔化成液体时吸收的热量是否相同呢?
他们在相同的烧杯中分别装上了100g的冰和萘,用同样的酒精灯加热,并用表测出它们熔化过程所用的时间,记录的数据如表所示.
(1)分析实验数据,可以得出结论:
质量___ ___的不同晶体熔化成液体时吸收的热量是____ __的.
(2)为了表示晶体的这种性质,仿照比热容的定义,可知:
__________的某种晶体熔化成同温度的液体时_________的热量,叫做这种晶体的熔化热.用字母λ表示.
物质
熔化时间/min
冰
12
萘
5
16、为了比较水和沙子容热本领的大小,小明做了图所示的实验:
在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下:
) 水的导热性能好或沙子导热性能不好/沙子里温度计玻璃泡插入比较浅
(1)在此实验中,用加热时间的长短来表示物质 。
(2)分析下表中的实验数据可知;质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量 (大于/小于)沙子吸收的热量。
(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子, (沙子/水)升高的温度更高.
(4)实验中有些同学发现:
刚开始加热时,情况与(3)结论不符,你认为可能的原因是:
。
参考答案
一、计算题
1、
(1)6kg水经15min照射吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×6kg×5℃=1.26×105J
(2)每秒钟获得的能量为:
1.26×105J/(15×60)=1.4×102J
每平方M绿色植物每秒钟接收的太阳能为:
1.4×102J/0.1=1.4×103J
(3)100m2绿色植物每秒钟接收的太阳能可以放出的氧气为:
(1.4×103 J/103 J)×0.05L×100=7L
2、①操作方案:
将保温瓶中t=900C的热水分若干次倒出来。
第一次先倒出一部分,与温度为t0=10.00C的构件充分接触,并达到热平衡,构件温度升高到t1。
将这部分温度为t1的水倒掉,再从保温瓶倒出一部分热水,再次与温度为t1的构件接触,并达到热平衡,此时构件的温度升高到t2。
再将这些温度为t2的热水倒掉,然后再从保温瓶倒出一部分热水来使温度为t2的构件升温,……。
直到最后一次将剩余的热水倒出来与构件接触,达到热平衡,只要每部分水的质量足够小,最终就可使构件的温度达到所要求的值。
②验证计算:
如将1.200kg热水分5次倒出,每次倒出m0=0.240kg,在第一次使热水与构件达到热平衡的过程中:
Q1=C0m0(t-t1) Q1′=Cm(t1-t0) 所以 Q1=Q1′
得 t1=27.10C 同理:
t2=40.60C,A
……,t5=66.00C [倒出次数不能少于5次]
3、
(1)1.26×107J
(2)1.75㎏
4、
(1)太阳能转化为内能
(2)水吸收的热量Q=cm△t
=4.2×103J/(kg·℃)×160kg×(70℃-20℃)
=3.36×107J
5、Q吸=8×104×1.4×3×60×60%=1.2096×107(J)
Δt=
T=t0+Δt=20+36=56(℃)
6、441千焦耳;441千焦耳
7、12.5℃
8、答案:
1.9h
解读:
水的质量 m=Vρ=πr2hρ
水升温吸收的热量 Q吸=cm(t-t0)=cπr2hρ(t-t0)
电热器放出的热量 Q放=PT Q有=PTη
∵Q吸=Q有
∴cπr2hρ=(t-t0)=PTη
加热的时间T=114min=1.9h
9、解答中各字母所代表的意义如下:
m1-干砂子的质量,m2-水的质量,m-砂子和水的混合物的质量;
c1-干砂子的比热容,c2-水的比热容,c-砂子和水的混合物的比热容;Q1-干砂子吸收的热量,Q2-水吸收的热量,Q-砂子和水的混合物吸收的热量;
△t-温度差。
砂子和水的混合物、砂子、水各自吸收的热量可以表示为:
Q=c(m1+m2)△t
(1)
Q1=c1m1△t
(2)
Q2=c2m2△t (3)
由这三个式子可以解出
代入数值后,得
10、6.3×107J(3分),15℃(3分).
11、
(1)冰在熔化时温度不变(或冰吸热温度升高)(1分) ⑵4.2×104J(2分)
⑶2.1×103J/(kg℃)(2分) ⑷100W(2分) ⑸3.36×105J/kg(2分)
12、 ∵
∴
即
13、45℃
14、
(1)1.68×103J/(kg.℃)
(2)1.68m×104
二、实验,探究题
15、
(1)相同;不相同
(2)单位质量;吸收
16、
(1) 吸收的热量(的多少)
(2) 大于 (3) 沙子 (4) 水的导热性能好或沙子导热性能不好/沙子里温度计玻璃泡插入比较浅/没有用搅拌棒搅动。