2022年比热容与热量的计算 .pdf

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1、比热容与热量的计算一选择题共3 小题1在 27的室温下，将20的 1 千克水与15 的 2 千克水混合，由于实验装置不够精密，在混合过程中与周围物体有 8.4 103焦的热量交换，则混合后水的温度为A16.7B17.3C18.3D20.02将一杯热水倒入容器内的冷水中，冷水温度升高10，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高6，假设再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度将再升高不计热损失A4.5B4C3.5D33将一杯热水倒入盛有冷水的容器中，冷水的温度升高了10，再向容器内倒入一杯相同质量和温度的热水，容器中的水温又升高了6如果继续向容器中倒入一杯同样的热水，则容器中的水温会升高A5B4

2、C3D2二填空题共1 小题4如下图，将质量为3 千克的 1200的铁块先后浸入两个盛有5千克水的开口容器中，容器中的水初始水温为25不计容器壁吸收的热量当第一个容器中的水温稳定后再将铁块浸入第二个容器中则第一个容器中水的最后温度为_；铁块的最后温度为_已知铁的比热容为O5 lO3焦 /千克 水的比热容为 4.2 103焦/千克 ? ，大气压强恒为1 标准大气压三解答题共3 小题5在一搅拌机的容器内装有质量m 为 0.5 千克的水，把水加热到70后让其在室温下自动冷却其温度随时间变化的关系如下图现开动电动搅拌机对该冷却的水不停地搅拌，电动机的功率为900 瓦，其做的功有80%转化为水的内能假设不

3、考虑容器的内能变化，水最终的温度是多少？680 克水温度降低1所放出的热量刚好能使1 克 0的冰熔解为水现把10 克 0的冰与 390 克 4的水混合，当它们到达热平衡时的温度是多少？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 8 页7将一勺热水倒入盛有一些冷水的保温容器内，使得冷水温度升高5然后又向保温容器内倒入同样一勺热水，水的温度又上升了3如果再连续倒入 10 勺同样的热水，则保温容器内的水温度还得升高多少摄氏度保温容器吸收热量忽略不计 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -

4、第 2 页，共 8 页比热容与热量的计算参考答案与试题解析一选择题共3 小题1在 27的室温下，将20的 1 千克水与15 的 2 千克水混合，由于实验装置不够精密，在混合过程中与周围物体有 8.4 103焦的热量交换，则混合后水的温度为A16.7B17.3C18.3D20.0考点 ： 热量的计算；热平衡方程的应用专题 ： 计算题分析：在热传递过程中，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，直到最后温度相同，知道热水、冷水的质量和初温、水的比热容，根据Q放=Q吸，先求不考虑与外界热交换热水和冷水混合后水的温度；由题知，与周围物体有8.4 103J的热量交换，求出水的总质量，利用吸热公式求与外界热交

5、换后混合后水的温度解答：解：不考虑与外界热交换，根据热平衡方程：Q放=Q吸，即： C热mt热=C冷mt冷即： 4.2 103J/kg? 1kg 20t=4.2 103J/kg? 2kg t15 ，解得： t=；由题知，水与周围物体有8.4 103J 的热量交换，m总=1kg+2kg=3kg ， Q吸 =cmt，即 8.4 103J=4.2 103J/kg? 3kg t， t=， 水混合后的温度：t=t+=+ 17.3故选 B点评：此题考查了学生对热平衡方程的掌握和运用，知道房间温度高于水的温度、知道二者之间热交换热量的多少，利用吸热公式求水的最后温度，这是此题的关键2将一杯热水倒入容器内的冷水

6、中，冷水温度升高10，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高6，假设再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度将再升高不计热损失A4.5B4C3.5D3考点 ： 热量的计算；热平衡方程的应用专题 ： 计算题；方程法分析：热传递过程中高温物体放出热量，低温物体吸收热量，直到最后温度相同知道热水的质量和温度变化、冷水的质量和温度变化，利用热平衡方程Q吸=Q放列出两个等式，可解得容器里的水与一杯水的质量关系及热水与冷水间的温度差；则假设一次性将全部热水倒入，则可求得冷水升高的总温度，即可求得再加1 杯水时容器内的水升高的温度解答：解：设热水和冷水的温度差为t， 质量为 m0的一小杯热水倒入盛有质量为

7、m 的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了10 ， Q吸=Q放，从而可知， cm0t10=cm 10，又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水，水温又上升了6，Q吸=Q放，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 8 页从而可知， cm0t106=cm+m0 6，则 得：6 cm0=10 cm6 cm6 cm0，整理得： 12 cm0=4 cm，解得： m=3m0；代入 式可得， t=40；假设我们将全部热水一次性注入，则由热平衡方程可知：3m0c40 t=mct，m=3m0；联立两式解得： t=20；则注入后3 杯水后，

8、水温还会上升：20106=4故选 B点评：解决此类综合分析题目，要结合热量公式和热传递的条件进行分析解答不计热量的损失，可利用热平衡方程 Q吸=Q放列出两个等式；同时还应注意一次次 注入和 一次性 注入相同的水，结果应是相同的3将一杯热水倒入盛有冷水的容器中，冷水的温度升高了10，再向容器内倒入一杯相同质量和温度的热水，容器中的水温又升高了6如果继续向容器中倒入一杯同样的热水，则容器中的水温会升高A5B4C3D2考点 ： 热传递专题 ： 分子热运动、内能分析：热传递过程中高温物体放出热量，低温物体吸收热量，直到最后温度相同知道热水的质量和温度变化、冷水的质量和温度变化，利用热平衡方程Q吸=Q放

9、列出两个等式，可解得容器里的水与一杯水的质量关系及热水与冷水间的温度差；则假设一次性将全部热水倒入，则可求得冷水升高的总温度，即可求得再加1 杯水时容器内的水升高的温度解答：解答：解：设热水和冷水的温度差为t， 质量为 m0的一小杯热水倒入盛有质量为m 的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了10 ， Q吸=Q放，从而可知， cm0t10=cm 10，又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水，水温又上升了6，Q吸=Q放，从而可知， cm0t106=cm+m0 6，则 得：6 cm0=10 cm6 cm6 cm0，整理得： 12 cm0=4 cm，解得： m=3m0；代入 式可得， t=4

10、0；假设我们将全部热水一次性注入，则由热平衡方程可知：3m0c40 t=mct，m=3m0；联立两式解得： t=20；则注入后3 杯水后，水温还会上升：20106=4故选 B点评：点评：解决此类综合分析题目，要结合热量公式和热传递的条件进行分析解答不计热量的损失，可利用热平衡方程Q吸=Q放列出两个等式；同时还应注意一次次注入和一次性注入相同的水，结果应是相同的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 8 页二填空题共1 小题4如下图，将质量为3 千克的 1200的铁块先后浸入两个盛有5千克水的开口容器中，容器中的水初始水温为25不

11、计容器壁吸收的热量当第一个容器中的水温稳定后再将铁块浸入第二个容器中则第一个容器中水的最后温度为100； 铁块的最后温度为30 已知铁的比热容为O 5 lO3焦/ 千克 水的比热容为4.2 103焦/千克 ? ，大气压强恒为1 标准大气压考点 ： 热平衡方程的应用专题 ： 计算题分析：1将铁块放在左边容器的水中，铁块放出热量、温度降低，水吸收热量、温度升高，不计容器壁吸收的热量，则Q吸=Q放，据此求末温大小注意大气压强恒为1 标准大气压，水到达沸点，继续吸热但温度不变 ； 2当第一个容器中的水温稳定后温度为 100 ，再将铁块浸入第二个容器中，不计容器壁吸收的热量，则 Q吸=Q放，据此求末温大

12、小解答：解： 1由题意，根据热平衡方程得：将质量为3kg 的 1200的铁块投入左边容器的水中，c铁m铁1200 t=c水m水t25 ，即： O.5 lO3J/kg? 3kg 1200t=4.2 lO3J/kg? 5kg t25 ，解得：t 103， 在 1 标准大气压水的沸点为100， 第一个容器中水的最后温度为100 ； 2此时铁块的温度也是100，将质量为3kg 的 100 的铁块投入右边容器的水中，c铁m铁100t=c水m水t25 ，即： O.5 lO3J/kg? 3kg 100 t=4.2 lO3J/kg? 5kg t25 ，解得：t=30 故答案为： 100；30点评：此题考查了学

13、生对吸热公式、放热公式、热平衡方程的掌握和运用，能确定放入两容器水中时铁块的初温是此题的关键精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 8 页三解答题共3 小题5在一搅拌机的容器内装有质量m 为 0.5 千克的水，把水加热到70后让其在室温下自动冷却其温度随时间变化的关系如下图现开动电动搅拌机对该冷却的水不停地搅拌，电动机的功率为900 瓦，其做的功有80%转化为水的内能假设不考虑容器的内能变化，水最终的温度是多少？考点 ： 电功与热量的综合计算；热量的计算专题 ： 计算题；应用题；电和热综合题分析：首先计算出搅拌机每秒钟可以使水增

14、加的内能，然后利用Q=cmt 求出这些能量可以使水升高的温度；最后在图中找出水冷却时温度随时间减低的度数等于搅拌机使水1 秒内升高的度数的位置，这时所表示的温度即为水的最终温度解答：解：搅拌机每秒钟使水增加的内能：Q=W =Pt =900W ls 80%=720J，由 Q=cmt 可知，这些能量可以使水温度升高： t=0.343，所以在图中找出水冷却时温度随时间变化的快慢等于0.343/秒的位置，对应的点所表示的温度即为水的最终温度具体做法是：在图中作直线AB，使沿 AB 的温度变化快慢等于0.343/秒，作 AB 的平行线AB 与图线相切，读出切点P 的纵坐标，可知水的最终温度为30根据作图

15、的情况可知：水最终的温度是30 答案在2733均正确答：水最终的温度是30点评：此题考查水的吸热和放热的热平衡，知道Q放=Q吸时水的温度不再降低，难点是需要利用数学的图象知识，会利用切线的知识找出对应点精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 8 页680 克水温度降低1所放出的热量刚好能使1 克 0的冰熔解为水现把10 克 0的冰与 390 克 4的水混合，当它们到达热平衡时的温度是多少？考点 ： 热平衡方程的应用专题 ： 计算题分析：1根据 80 克水温度降低1所放出的热量刚好能使1 克 0的冰熔解为水利用放热公式求出1 克

16、0的冰熔解为水所需要的热量；据此可知10 克 0的冰熔解为水所需的热量，然后比较这个热量会将390 克 4的水降低多少； 2然后根据热平衡方程求出390 克降低后的水和10 克 0的水混合后的温度即可解答：解： 1 克 0的冰熔解为水需要的热量为Q溶解=Q放0=cm0t0=4.2 103J/kg? 0.08kg 1=336J，则 10 克 0的冰熔解为水需要的热量为Q =m1Q溶解=10 336J=3360J， 熔解 10g 的冰时使390 克 4的水降低后温度为t2=t20=t20=4=1.94，由此可知： 390 克 4的水使 10 克 0的冰熔解成0的水时， 390 克的水降低后的温度为

17、1.94；则它们在一起混合时根据热平衡方程得：cm1tt1=cm2 t2 t即： 4.2 103J/kg? 0.01kg t0=4.2 103J/kg? 0.39kg 1.94t 解得： t =1.8915答： 10 克 0的冰与 390 克 4的水混合，当它们到达热平衡时的温度是1.8915点评：此题主要考查学生对吸热公式和放热公式的掌握和运用，知道热传递的条件、方向结果，注意冰熔解过程需要吸热且温度没有升高，是此题的关键7将一勺热水倒入盛有一些冷水的保温容器内，使得冷水温度升高5然后又向保温容器内倒入同样一勺热水，水的温度又上升了3 如果再连续倒入10 勺同样的热水， 则保温容器内的水温度

18、还得升高多少摄氏度保温容器吸收热量忽略不计 考点 ： 热平衡方程的应用专题 ： 计算题分析：热传递过程中高温物体放出热量，低温物体吸收热量，直到最后温度相同知道热水的质量和温度变化、冷水的质量和温度变化，利用热平衡方程Q吸=Q放列出两个等式，可解得容器里的水与一勺水的质量关系及热水与冷水间的温度差；则假设一次性将全热水倒入，则可求得冷水升高的总温度，即可求得再加10 勺时容器内的水升高的温度解答：解：设热水和冷水的温度差为t， 质量为 m0的一小杯热水倒入盛有质量为m 的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了5， Q吸=Q放，从而可知， cm0t5=cm 5，又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0

19、同温度的热水，水温又上升了3，Q吸=Q放，从而可知， cm0t53=c m+m0 3，则 得：3cm0=5cm3 cm3cm0，整理得： 6cm0=2cm，解得： m=3m0；代入 式可得， t=20；假设我们将全部热水一次性注入，则由热平衡方程可知：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 8 页12m0c tt =mct； m=3m0；联立两式解得： t=16；则注入后10 勺水后，水温还会上升：16 5 3=8；答：水温还会上升8 点评：解决此类综合分析题目，要结合热量公式和热传递的条件进行分析解答不计热量的损失，可利用热平衡方程 Q吸=Q放列出两个等式；同时还应注意一次次注入和一次性注入相同的水，结果应是相同的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 8 页