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
2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0.1m ,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?
23(3)100 m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10J 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=90.0C 的1.200kg
00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=10.0C 升温到66.0C 以上(含
030-13066.0C), 并通过计算验证你的方案. 已知铝合金的比热容C=0.880×10j(kgC) ,水的比热容C 0=4.20×10j(kgC) -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
7(热值为2.4×10J/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
3热量是多少焦?[水的比热容是4.2×10J/(kg ·℃)
]
5、简易太阳能热水器的受光面积1 .4m , 内装80kg 水,太阳每分钟 辐射到1m 面积上的热量是8×410J, 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×
310J/(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1.2 kW ,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?
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9、有一堆从河中捞出的温砂子,测得其比热容为1.2×10焦/(千克.℃)。已知干砂子的比热容为0.9×10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=3×10J/Kg)放出多少热量?若这些热量有50%被500Kg 的水吸收,可使水
3的温度上升多少?(水的比热容为4.2×10J/(Kg ·℃))
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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,
3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4.2×10J/(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5.6 J 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?
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.
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-t 0)=4.2×10 J/(kg·℃) ×6kg ×5℃=1.26×10J
(2)每秒钟获得的能量为:1.26×10J / (15×60) =1.4×10J 每平方米绿色植物每秒钟接收的太阳能为:1.4×10J / 0.1=1.4×10J
(3)100 m绿色植物每秒钟接收的太阳能可以放出的氧气为:
(1.4×10 J / 10 J) ×0.05 L×100 =7L
2、①操作方案:将保温瓶中t=90C 的热水分若干次倒出来。第一次先倒出一部分,与温度为t 0=10.0C 的构件充分接触,并达到热平衡,构件温度升高到t 1。将这部分温度为t 1的水倒掉,再从保温瓶倒出一部分热水,再次与温度为t 1的构件接触,并达到热平衡,此时构件的温度升高到t 2。再将这些温度为t 2的热水倒掉,然后再从保温瓶倒出一部分热水来使温度为t 2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m 0=0.240kg,在第一次使热水与构件达到热平衡的过程中:
Q 1=C0m 0(t-t 1) Q1′=Cm(t 1-t 0) 所以 Q 1= Q1′
得 t 1=27.1C 同理:t 2=40.6C ,A
„„,t 5=66.0C [倒出次数不能少于5次]
3、(1)1.26×10J
(2)1.75㎏
4、(1)太阳能转化为内能
(2)水吸收的热量Q =cm △t
=4.2×10J/(kg ·℃)×160kg ×(70℃-20℃)
=3.36×10J
5、Q 吸=8×10×1.4×3×60×60%=1.2096×10(J) [***********]5
Δt=
T=t0+Δt=20+36=56(℃)
6、441千焦耳;441千焦耳
7、12.5℃
8、答案:1.9h
解析:水的质量 m=Vρ=πr 2h ρ
水升温吸收的热量 Q吸=cm(t-t0)=cπr h ρ(t-t0)
电热器放出的热量 Q放=PT Q有=PTη
∵Q 吸=Q有
∴c πr2h ρ=(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:
m 1-干砂子的质量,m 2-水的质量,m-砂子和水的混合物的质量;
c 1-干砂子的比热容,c 2-水的比热容,c-砂子和水的混合物的比热容;Q 1-干砂子吸收的热量,Q 2-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)
Q 1=c1m 1△t (2)
Q 2=c2m 2△t (3)
由这三个式子可以解出
2
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) ⑵4.2×10J (2分) 4
⑶2.1×10J/(kg ℃)(2分) ⑷100W (2分) ⑸3.36×10 J/kg(2分) 35
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
不好/沙子里温度计玻璃泡插入比较浅/没有用搅拌棒搅动。
水的导热性能好或沙子导热性能(4)