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初三物理比热容习题(附答案)难--广东工业大学--陈光春


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?(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、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。

3、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

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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〃℃)]

4、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〃℃)) 5、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? 6、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? 7、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? 8、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〃℃)) 9、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——
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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。 ;

10、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?

3

11、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?℃)] 12、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?

4

评卷人

得分

二、实验,探究题

(每空? 分,共? 分)

13、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___ 的热量是____ __的. ___的不同晶体熔化成液体时吸收

(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 萘 12 5

14、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:

5

) 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。 (沙子/水)升高的温度

(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子, 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

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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 每平方米绿色植物每秒钟接收的太阳能为:1.4×102J / 0.1=1.4× 103J (3)100 m2 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)×0.05 L×100 =7L 2、(1)1.26×107J (2)1.75 ㎏ 3、(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 4、Q 吸=8×104×1.4×3×60×60%=1.2096×107(J)

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Δt= T=t0+Δt=20+36=56(℃) 5、441 千焦耳;441 千焦耳 6、答案:1.9h 解析:水的质量 m=Vρ=πr2hρ 水升温吸收的热量 电热器放出的热量 ∵Q 吸=Q 有 ∴cπr2hρ=(t-t0)=PTη 加热的时间 T=114min=1.9h 7、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 吸=cm(t-t0)=cπr2hρ(t-t0) Q 放=PT Q 有=PTη

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Q=c(m1+m2)△t Q1=c1m1△t Q2=c2m2△t (2) (3)

(1)

由这三个式子可以解出

代入数值后,得

8、6.3×107J(3 分),15℃(3 分). 9、(1)冰在熔化时温度不变(或冰吸热温度升高)(1 分) 分) ⑶2.1×103J/(kg℃)(2 分) ⑷100W(2 分) 10、 ∵ ∴ ⑸3.36×105 J/kg(2 分) ⑵4.2×104J (2



11、45℃
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12、(1)1.68×103J/(kg.℃) (2) 1.68m×104 二、实验,探究题

13、(1)相同;不相同(2)单位质量;吸收 14、 (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。

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