题目
为了比较水和沙子容热本领的大小,小明做了如下图所示的实验: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:
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质量/g |
升高10℃所需要时间/s |
升高20℃所需时间/s |
升高30℃所需时间/s |
沙子 |
30 |
64 |
89 |
124 |
水 |
30 |
96 |
163 |
220 | (1)在此实验中采用了转换法的思想,用加热时间的长短来表示物质______,请再列举一个类似思想的实验:______(请仿造上面的句式填). (2)分析上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,所以白天在海边会吹______(海风/陆风). (4)有一次小明在白天进入森林游玩时迷了路,经过思考,他______(顺风/逆风) 走了下去,终于走出了森林. |
所属题型:问答题
试题难度系数:中档
答案
(1)此实验中采用了转换法的思想,用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少;转换法的例子:用小石块排开水的体积多少来表示小石块的体积的多少. (2)由表可知:质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量大于沙子吸收的热量. (3)因为沙子的比热小,如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子,沙子升高的温度更高;白天在阳光的照射下,沙子升温快,海滩升温快,气压低,海水升温慢气压高,因此会吹海风. (4)白天在阳光的照射下,森林升温慢气压高,空气由森林向气压低的外边吹,要走出森林要顺风而行. 故答案为:(1)吸收热量的多少;用小石块排开水的体积多少来表示小石块的体积的多少. (2)大于.(3)沙子;海风.(4)顺风. |
考点梳理
初中二年级物理试题“为了比较水和沙子容热本领的大小,小明做了如下图所示的实验:在2”旨在考查同学们对
比热容的概念、
热量的计算、
水的比热容的特点及其应用、
……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:
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- 比热容的概念
- 热量的计算
- 水的比热容的特点及其应用
考点名称:比热容的概念
比热容的概念
比热容简称比热,亦称比热容量,是热力学中常用的一个物理量,比热容的符号是c,必须为小阶,而大阶C则为热容的符号。比热容是单位质量的某种物质升高单位温度所需的热量。其国际单位制中的单位是焦耳每公斤开尔文(J kg-1K-1 或 J kg-1℃-1,J是指焦耳,K是指热力学温标,与摄氏度℃相等),即令1公斤的物质的温度上升1摄氏度所需的能量。根据此定理,最基本便可得出以下公式:
当比热容越大,该物质便需要更多热能加热。以水和油为例,水和油的比热容分别约为4200和2000,即把水加热的热能比油多出约一倍。若以相同的热能分别把水和油加热的话,油的温升将比水的温升大。
比热容的物理意义
比热容(specific heat capacity)又称比热容量,简称比热(specific heat),是单位质量物质的热容量,即是单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能。比热容是表示物质热性质的物理量,通常用符号c表示。
比热容的特征:
1、比热容是物质的一种特性:
a.比热容是反映质量相等的不同物质,在温度升高(或降低)的度数相同时,吸收(或放出)的热量是不同的物理量;
b. 不同的物质,比热容一般不同。
2、比热容也是物质的一种属性:
a.比热容不随物体的质量改变而改变;
b.比热容与温度及温度变化无关;
c.比热容与物质吸热或放热的多少无关。
3、比热容与状态有关:状态改变,比热容改变。
4、比热容是反映物质吸热或放热能力大小的物理量:在同样受热或冷却的情况下,比热容大的物质温度变化小,比热容小的物质温度变化大。
比热容与热量的区别和联系:
比热容最大的物质
比热容最大的物质是水。比热容C:单位质量的某种物质,温度升高1℃时吸收的热量,叫做这种物质的比热容。
比热容是物质的特性之一,单位:焦/(千克℃) 常见物质中水的比热容最大。C水=4.2×103J/(kg•℃), 读法:4.2×103焦耳每千克摄氏度。
物理含义:表示质量为1千克水温度升高1℃吸收热量为4.2×103焦。
考点名称:热量的计算
热量的概念:
热量是指由于温度差别而转移的能量;也是指1公克的水在1大气压下温度上升1度c所产生的能量 ; 在温度不同的物体之间,热量总是由高温物体向低温物体传递;即使在等温过程中,物体之间的温度也不断出现微小差别,通过热量传递不断达到新的平衡。由于温差的存在而导致的能量转化过程中所转化的能量;而该转化过程称为热交换或热传递;热量的公制为焦耳。
热量的计算公式:
①经某一过程温度变化为△t,它吸收(或放出)的热量。Q表示热量(J),
Q=c·m·Δt.
Q吸=c·m·(t-t0)
Q放=c·m·(t0-t)
(t0是初温;t是末温)
其中C是与这个过程相关的比热(容).
热量的单位与功、能量的单位相同。在国际单位制中热量的单位为焦耳(简称焦,缩写为J)(为纪念科学家焦耳而立)。历史上曾定义热量单位为卡路里(简称卡,缩写为cal),只作为能量的辅助单位,1卡=4.184焦。
注意:1千卡=1000卡=1000卡路里=4184焦耳=4.184千焦
某一区域在某一时段内吸收的热量与释放、储存的热量所维持的均衡关系。
△T=(t1-t0)
②固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q放=mq 气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q=Vq Q表示热量(J),q表示热值( J/kg ),m表示固体燃料的质量(kg),V表示气体燃料的体积(m^3)。
q=Q放/m(固体);q=Q放/v(气体)
W=Q放=qm=Q放/m W=Q放=qV=Q放/v (W:总功)(热值与压强有关)
热量的单位:
Q———某种燃料完全燃烧后放出的热量———焦耳 J
m———表示某种燃料的质量———千克 kg
q———表示某种燃料的热值———焦耳每千克 J/kg
考点名称:水的比热容的特点及其应用
水的比热容
单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容,简称比热。比热是通过比较单位质量的某种物质温升1℃时吸收的热量,来表示各种物质的不同性质。
水的比热最大,这就意味着,在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响很大。在受太阳照射条件相同时,白天沿海地区比内陆地区温升慢,夜晚沿海地区温度降低也少。所以一天之中,沿海地区温度变化小,内陆地区温度变化大。在一年之中,夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷。
水比热大的特点,在生产、生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器,在工作时要发热,通常要用循环流动的水来冷却,冬季也常用热水取暖。
水的比热容的特点:
比热容C:单位质量的某种物质,温度升高1℃时吸收的热量,叫做这种物质的比热容,比热容最大的物质是水。
比热容是物质的特性之一,单位:焦/(千克℃) 常见物质中水的比热容最大。C水=4.2×103J/(kg•℃), 读法:4.2×103焦耳每千克摄氏度。
物理含义:表示质量为1千克水温度升高1℃吸收热量为4.2×103焦。
水的比热容的应用
水的比热容较大,这一特点在日常生活中有广泛的应用.下列事例中不属于这一特点是()。
A、培育水稻秧苗时往稻田里灌水
B、用水来冷却汽车发动机
C、炎热的夏天,往室内地面上洒水降温
D、冬天供暖时用水作循环液
解析:对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;
水分的蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,即蒸发吸热.
解答:A、因为水的比热容较大,降低相同的温度,水放出的热量多,所以培育水稻秧苗时为了防冻,要向稻田里灌水,不符合题意,故A错;
B、因为水的比热容较大,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以用水来冷却汽车发动机,不符合题意,故B错;
C、炎热的夏天,往室内地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,不是利用水的比热容大的特点,符合题意,故C正确;
D、因为水的比热容较大,降低相同的温度,水放出的热量多,所以冬天供暖时用水作循环液,不符合题意,故D错.
故本题选C.
点评:本题考查了蒸发吸热、水的比热容大的特点的应用,应用所学知识,解释了实际问题,体现了新课标的要求,属于中考热点问题.