第2课时 比热容的应用和计算 基础主干落实 1.比热容的应用: 常见物质中, 水 的比热容最大,可以在夜间防止秧苗冻坏、取暖、 调节气候 。 2.热量的计算: (1)吸热公式: Q吸=cm(t2-t1) ; (2)放热公式: Q放=cm(t1-t2) 。 重点案例探析 重点 热量的计算 【典题】(2024·贵阳月考)在一个标准大气压下,一质量为2 kg的金属块,被加热到500 ℃后,立即投入到质量为1 kg,温度为20 ℃的冷水中,不计热量损失,最终水的温度升高了30 ℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]求: (1)水吸收的热量。 (2)金属块的比热容。 (3)取出金属块后,给水继续加热,水又吸收了1.05×105 J的热量,求水的末温。 解:(1)水吸收的热量:Q吸=c水m水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×30 ℃=1.26×105 J; (2)水的末温度为:t=Δt+t0水=30 ℃+20 ℃=50 ℃, 根据题意可知,金属块放出的热量与水吸收的热量相等,即Q吸=Q放=1.26×105 J, 由Q放=cm(t0-t)得金属块的比热容: c金===0.14×103 J/(kg·℃)。 (3)由Q吸=cmΔt可得水升高的温度:Δt'===25 ℃, t'=t+Δt'=50 ℃+25 ℃=75 ℃。 【点拨】 (1)Q=cm·Δt公式的变形: ①求质量:m=。 ②求比热容:c=。 ③求变化的温度:Δt=。 (2)明确几个温度的含义:升高(降低)是指变化的温度Δt,升高到(降低到)是指物体的末温t。 A层·基础必会 考点一 利用比热容解释简单现象 1.(2024·贵阳月考)夏天的中午在湖边玩耍时,会发现湖边的沙石烫脚、湖水比较凉,这是因为太阳辐射时间相同时,相同质量的沙石和湖水吸收的热量相等,由于湖水的比热容比沙石的 大 ,所以沙石的温度升高得比湖水的高。 2.郭同学有一次买了早餐没有来得及吃,下了第一节课她发现饼子已经“凉”了,但豆浆却还有些“热”,是因为豆浆的 比热容 大,放出相同的热量,温度降低得慢。 3.(2024·遵义期中)遵义市天鹅湖景区是国家AAA级旅游景区,美丽的天鹅湖能够对周边地区的气温起到一定的调节作用。这是为什么 答:因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少,夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小,因此天鹅湖能够对周边地区的气温起到一定的调节作用。 考点二 热量的计算 4.(2024·黔东南期中改编)在房屋装修时,很多家庭选择安装暖气。暖气大多用水作为散热剂,有质量为50 kg的水流过暖气,温度下降2 ℃,放出的热量是 4.2×105 J。 5.质量为2 kg的某种物质温度从20 ℃升高到70 ℃时,吸收的热量是9.2×104 J,该物质的比热容是 0.92×103 J/(kg· ℃)。 6.(2024·黔东南期末)已知砂石的比热容为0.92×103 J/(kg·℃),若质量为200 g初温为20 ℃的砂石吸收了7.36×103 J的热量,那么砂石的温度会升高到 60 ℃。 7.保温瓶内装有一定质量的水,温度从99 ℃降低到84 ℃时,放出6.3×104 J的热量,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg· ℃)。求保温瓶内装有水的质量为多少 解:水的温度从99 ℃降低到84 ℃,则Δt=t-t0=99 ℃-84 ℃=15 ℃, 保温瓶内装有水的质量为:m===1 kg。 易错点 求水的温度变化时未考虑水的沸点 8.一个标准大气压下,质量为2 kg、初温为25 ℃的水吸收6.72×105 J的热量后,其温度为 100 ℃ 。 纠错:水在标准大气压下的沸点为100 ℃,并且沸腾时温度不变。 B层·能力提升 9.“早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写,而沿海地区昼夜温差则不大,这是由砂石与水的比热容不同造成的。已知砂石和水的比热容之比为1∶4,砂石和水的密度之比为3∶2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时,它们升高的温度之比为 8∶3 。 10.把1 kg的水从70 ℃开始加热至沸腾,温度随时间变化的图像如图,则水需要吸收的热量是 1.176×105 J。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)] 11.(2023·凉山中考)小华在探究“不同物质的吸 ... ...
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