专题练习1 比热容相关计算
类型1 与比热容有关的比例问题
1.(甘肃武威期中)甲、乙两物体比热容之比为2∶3,质量之比为1∶3,若两者吸收热量之比为2∶5,则甲、乙两物体升高的温度之比为( C )
A.5∶9 B.4∶3
C.9∶5 D.3∶5
由Q吸=cmΔt可知,甲、乙两物体升高的温度之比:==×=×=,故C正确,ABD错误。
2.(天津滨海新区校级期中)质量之比为2∶3的甲、乙两种液体,当它们吸收的热量之比为7∶5时,升高的温度之比为6∶5,则甲、乙的比热容之比为 7∶4 ,若把甲、乙两种液体各倒掉一半,剩下液体比热容之比为 7∶4 。
3.(河北保定期中)已知铜、铅的比热容之比为3∶1。有一块铜和一块铅的质量之比为4∶5,若它们升高相同的温度,则铜、铅吸收的热量之比为 12∶5 ;若它们吸收相同的热量,则铜、铅升高的温度之比为 5∶12 。
若它们升高相同的温度,由Q吸=cmΔt可知,铜、铅吸收的热量之比为===;若它们吸收相同的热量,由Δt=可知,铜、铅升高的温度之比为==×===。
类型2 吸热、放热的综合计算
4. 用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体(不计热量损失)加热,如图所示是A和B的温度随加热时间变化的图像。下列说法正确的是( D )
A.A与B的比热容之比为2∶1
B.A与B的比热容之比为2∶3
C.都加热t时间,B吸收热量多
D.A和B升高相同的温度,B吸收的热量多
由于A、B两种液体质量相等,初温相同,用相同的加热器加热相同的时间t min,表示A、B吸收的热量相同,A温度升高了ΔtA=60 ℃-20 ℃=40 ℃,B温度升高了ΔtB=40 ℃-20 ℃=20 ℃,mA∶mB=1∶1,QA∶QB=1∶1,ΔtA∶ΔtB=40 ℃∶20 ℃=2∶1,根据Q吸=cmΔt可得,A与B的比热容之比cA∶cB=∶=×=×=1∶2,故AB错误;用相同的加热器加热相同的时间t min,表示A、B吸收的热量相同,故C错误;由于A、B两种液体质量相等,初温相同,当A、B升高相同的温度,B的比热容大,吸收的热量Q吸B=cBmBΔtB,则A和B升高相同的温度,B吸收热量较多,故D正确。
5.(安徽蚌埠二模)将一杯热水倒入盛有一些冷水的容器中,冷水的温度升高了20 ℃,又向容器内倒入同样一杯热水,冷水温度又升高了10 ℃,如果再向容器内倒入同样一杯热水,则冷水温度可再升高(不计热损失,热水和冷水的比热容相同)( C )
A.8 ℃ B.7 ℃
C.6 ℃ D.5 ℃
6.(河北沧州校级月考)网上曾热销一种“55度杯”,称“能很快将开水变成适饮的温水,而后又能将凉水变成适饮的温水”。为破解此中秘密,物理小组设计如图模型,设此模型内胆中封存着300 g水,室温20 ℃;现向杯中倒入200 g、100 ℃开水,摇一摇,热平衡后杯内水温迅速降至t1= 52 ℃;然后将杯内水倒掉,迅速将200 g室温某液态物质倒入该杯,摇一摇,这种液态物质的温度可升至44 ℃,则这种液态物质的比热容为 2.1×103 J/(kg·℃)[c水=4.2×103 J/(kg·℃),忽略整个过程中内胆及空间的热损失]。
热水放出的热量为Q放=c水m1(t0-t1),冷水吸收的热量为Q吸=c水m2(t1-t0),假设热水放出的热量全部被凉水吸收,则Q吸=Q放,即4.2×103 J(kg·℃)×0.2 kg×(100 ℃-t1)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.3 kg×(t1-20 ℃),解得t1=52 ℃;放入液体后,水降低的温度Δt′=52 ℃-44 ℃=8 ℃,水放出的热量为Q放′=c水m2Δt′=4.2×103 J/(kg·℃)×0.3 kg×8 ℃=1.008×104 J,液体吸收的热量Q吸′=Q放′=1.008×104 J,液体升高的温度为Δt″=44 ℃-20 ℃=24 ℃,由Q吸=cmΔt得,液体的比热容为c液===2.1×103 J/(kg·℃)。
7.一个质量为0.5 kg的铝壶里面装有5 kg、20 ℃的水,现将它们一起加热,吸收热量后它们的温度升高了50 ℃。则:
(1)铝壶吸收了多少热量?
(2)水吸收了多少热量?
(3)若它们共同吸收的热量由100 ℃的水,降温到50 ℃提供,则需要100 ℃的水多少kg?[c铝=0.88×103 J/(kg·℃),c水=4.2×103 J/kg·℃]
(1)铝壶吸收的热量Q铝吸=c铝m铝Δt铝=0.88×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×50 ℃=2.2×104 J;
(2)水吸收的热量Q水吸=c水m水Δt水=4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×50 ℃=1.05×106 J;
(3)根据题意,热水放出的热量Q放=Q铝吸+Q水吸=2.2×104 J+1.05×106 J=1.072×106 J,根据Q=cmΔt得,所需热水的质量m热水==≈5.1 kg。专题练习1 比热容相关计算
类型1 与比热容有关的比例问题
1.(甘肃武威期中)甲、乙两物体比热容之比为2∶3,质量之比为1∶3,若两者吸收热量之比为2∶5,则甲、乙两物体升高的温度之比为( )
A.5∶9 B.4∶3
C.9∶5 D.3∶5
2.(天津滨海新区校级期中)质量之比为2∶3的甲、乙两种液体,当它们吸收的热量之比为7∶5时,升高的温度之比为6∶5,则甲、乙的比热容之比为 ,若把甲、乙两种液体各倒掉一半,剩下液体比热容之比为 。
3.(河北保定期中)已知铜、铅的比热容之比为3∶1。有一块铜和一块铅的质量之比为4∶5,若它们升高相同的温度,则铜、铅吸收的热量之比为 ;若它们吸收相同的热量,则铜、铅升高的温度之比为 。
类型2 吸热、放热的综合计算
4. 用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体(不计热量损失)加热,如图所示是A和B的温度随加热时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.A与B的比热容之比为2∶1
B.A与B的比热容之比为2∶3
C.都加热t时间,B吸收热量多
D.A和B升高相同的温度,B吸收的热量多
5.(安徽蚌埠二模)将一杯热水倒入盛有一些冷水的容器中,冷水的温度升高了20 ℃,又向容器内倒入同样一杯热水,冷水温度又升高了10 ℃,如果再向容器内倒入同样一杯热水,则冷水温度可再升高(不计热损失,热水和冷水的比热容相同)( )
A.8 ℃ B.7 ℃
C.6 ℃ D.5 ℃
6.(河北沧州校级月考)网上曾热销一种“55度杯”,称“能很快将开水变成适饮的温水,而后又能将凉水变成适饮的温水”。为破解此中秘密,物理小组设计如图模型,设此模型内胆中封存着300 g水,室温20 ℃;现向杯中倒入200 g、100 ℃开水,摇一摇,热平衡后杯内水温迅速降至t1= ℃;然后将杯内水倒掉,迅速将200 g室温某液态物质倒入该杯,摇一摇,这种液态物质的温度可升至44 ℃,则这种液态物质的比热容为 J/(kg·℃)[c水=4.2×103 J/(kg·℃),忽略整个过程中内胆及空间的热损失]。
7.一个质量为0.5 kg的铝壶里面装有5 kg、20 ℃的水,现将它们一起加热,吸收热量后它们的温度升高了50 ℃。则:
(1)铝壶吸收了多少热量?
(2)水吸收了多少热量?
(3)若它们共同吸收的热量由100 ℃的水,降温到50 ℃提供,则需要100 ℃的水多少kg?[c铝=0.88×103 J/(kg·℃),c水=4.2×103 J/kg·℃]
