比熱容與熱量的計算

1、一選擇題（共3小題）TOC o 1-5 h z在27C的室溫下，將20C的1千克水與15C的2千克水混合，由于實驗裝置不夠精密，在混合過程中與周圍物體有8.4x103焦的熱量交換，則混合后水的溫度為（）A.16.7CB.17.3CC.18.3CD.20.0C將一杯熱水倒入容器內(nèi)的冷水中，冷水溫度升高10C，又向容器內(nèi)倒入同樣一杯熱水，冷水溫度又升高6C,若再向容器內(nèi)倒入同樣一杯熱水，則冷水溫度將再升高（不計熱損失）（）A.4.5CB.4CC.3.5CD.3C將一杯熱水倒入盛有冷水的容器中，冷水的溫度升高了10C，再向容器內(nèi)倒入一杯相同質(zhì)量和溫度的熱水，容器中的水溫又升高了6C.如果繼續(xù)向容器中

2、倒入一杯同樣的熱水，則容器中的水溫會升高（）A.5CB.4CC.3CD.2C二.填空題（共1小題）如圖所示，將質(zhì)量為3千克的1200C的鐵塊先后浸入兩個盛有5千克水的開口容器中，容器中的水初始水溫為25C.不計容器壁吸收的熱量.當(dāng)?shù)谝粋€容器中的水溫穩(wěn)定后再將鐵塊浸入第二個容器中.則第一個容器中水的最后溫度為；鐵塊的最后溫度為后溫度為；鐵塊的最后溫度為.熱容為4.2x103焦/（千克C）,大氣壓強恒為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓.已知鐵的比熱容為O.5xlO3焦/（千克.C）.水的比三解答題（共3小題）在一攪拌機的容器內(nèi)裝有質(zhì)量m為0.5千克的水，把水加熱到70C后讓其在室溫下自動冷卻.其溫度隨時間變化的關(guān)系如

3、圖所示現(xiàn)開動電動攪拌機對該冷卻的水不停地攪拌，電動機的功率為900瓦，其做的功有80%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能若不考慮容器的內(nèi)能變化，水最終的溫度是多少C?80克水溫度降低1C所放出的熱量剛好能使1克0C的冰熔解為水.現(xiàn)把10克0C的冰與390克4C的水混合,當(dāng)它們達到熱平衡時的溫度是多少?7將一勺熱水倒入盛有一些冷水的保溫容器內(nèi)，使得冷水溫度升高5C然后又向保溫容器內(nèi)倒入同樣一勺熱水，水的溫度又上升了3C如果再連續(xù)倒入10勺同樣的熱水，則保溫容器內(nèi)的水溫度還得升高多少攝氏度（保溫容器吸收熱量忽略不計）參考答案與試題解析一選擇題(共3小題)在27C的室溫下，將20C的1千克水與15C的2千克水混合，由于

4、實驗裝置不夠精密，在混合過程中與周圍物體有8.4x103焦的熱量交換，則混合后水的溫度為()A.16.7CB.17.3CC.18.3CD.20.0C考點：熱量的計算；熱平衡方程的應(yīng)用.專題：計算題.分析：在熱傳遞過程中，高溫物體放出熱量，低溫物體吸收熱量，直到最后溫度相同，知道熱水、冷水的質(zhì)量和初溫、水的比熱容，根據(jù)Q,=Q吸，先求不考慮與外界熱交換熱水和冷水混合后放吸水的溫度；由題知，與周圍物體有8.4x103j的熱量交換，求出水的總質(zhì)量，利用吸熱公式求與外界熱交換后混合后水的溫度.解答：解：不考慮與外界熱交換，根據(jù)熱平衡方程：Q嚴(yán)吸，即：C熱mAt熱-C冷mAt冷.即:4.2x103j/(

5、kgC)x1kgx(20C-t)=4.2x103j/(kgC)x2kgx(-15C)，解得：t=C；由題知，水與周圍物體有8.4x103J的熱量交換，m總=1kg+2kg=3kg,.Q吸=cmAt，即卩8.4x103J=4.2x103J/(kgC)x3kgxAt，9.t=C,3水混合后的溫度：t，=t+C=空C+蘭C=17.3C.333故選B.點評：本題考查了學(xué)生對熱平衡方程的掌握和運用，知道房間溫度高于水的溫度、知道二者之間熱交換熱量的多少，利用吸熱公式求水的最后溫度，這是本題的關(guān)鍵.將一杯熱水倒入容器內(nèi)的冷水中，冷水溫度升高10C，又向容器內(nèi)倒入同樣一杯熱水，冷水溫度又升高6C，若再向容器

6、內(nèi)倒入同樣一杯熱水，則冷水溫度將再升高(不計熱損失)()A.4.5CB.4CC.3.5CD.3C考點：熱量的計算；熱平衡方程的應(yīng)用.專題：計算題；方程法.分析：熱傳遞過程中高溫物體放出熱量，低溫物體吸收熱量，直到最后溫度相同.知道熱水的質(zhì)量和溫度變化、冷水的質(zhì)量和溫度變化，利用熱平衡方程Q吸-Q放列出兩個等式，可解得容器里的水與一杯水的質(zhì)量關(guān)系及熱水與冷水間的溫度差；則假設(shè)一次性將全部熱水倒入，則可求得冷水升高的總溫度，即可求得再加1杯水時容器內(nèi)的水升高的溫度.解答：解：設(shè)熱水和冷水的溫度差為t，質(zhì)量為m0的一小杯熱水倒入盛有質(zhì)量為m的冷水的保溫容器中，使得冷水溫度升高了10C，Q=Q，吸放從

7、而可知，cm0(t-10C)=cmx10C,-又向保溫容器中倒入一小杯同質(zhì)量為m0同溫度的熱水，水溫又上升了6C，Q嚴(yán)放,從而可知，cm0(t-10C-6C)=c(m+mg)-則-得：6Cxcm0=1OCxcm-6Cxcm-6Cxcmg,整理得：12Cxcm0=4Cxcm,解得：m=3m0；代入式可得，t=40C；假設(shè)我們將全部熱水一次性注入，則由熱平衡方程可知：3mc(40C-t)=mcAt，m=3m；聯(lián)立兩式解得：t=20C；則注入后3杯水后，水溫還會上升：20C-10C-6C=4C.故選B.點評：解決此類綜合分析題目，要結(jié)合熱量公式和熱傳遞的條件進行分析解答.不計熱量的損失，可利用熱平衡

8、方程Q吸-Q放列出兩個等式；同時還應(yīng)注意一次次注入和一次性注入相同的水，結(jié)果應(yīng)是相同的.將一杯熱水倒入盛有冷水的容器中，冷水的溫度升高了10C，再向容器內(nèi)倒入一杯相同質(zhì)量和溫度的熱水，容器中的水溫又升高了6C.如果繼續(xù)向容器中倒入一杯同樣的熱水，則容器中的水溫會升高()A.5CB.4CC.3CD.2C考點：熱傳遞.專題：分子熱運動、內(nèi)能.分析：熱傳遞過程中高溫物體放出熱量，低溫物體吸收熱量，直到最后溫度相同.知道熱水的質(zhì)量和溫度變化、冷水的質(zhì)量和溫度變化，利用熱平衡方程Q吸-Q放列出兩個等式，可解得容器里的水與一杯水的質(zhì)量關(guān)系及熱水與冷水間的溫度差；則假設(shè)一次性將全部熱水倒入，則可求得冷水升高

9、的總溫度，即可求得再加1杯水時容器內(nèi)的水升高的溫度.解答：解答：解：設(shè)熱水和冷水的溫度差為t，質(zhì)量為m0的一小杯熱水倒入盛有質(zhì)量為m的冷水的保溫容器中，使得冷水溫度升高了10C，Q=Q，吸放從而可知，cm0(t-10C)=cmx10C,-又向保溫容器中倒入一小杯同質(zhì)量為m0同溫度的熱水，水溫又上升了6C，Q=Q，吸放從而可知，cm0(t-10C-6C)=c(m+m0)x6C,-則-得：6Cxcmo=10Cxcm-6Cxcm-6Cxcmo，整理得：12Cxcmo=4Cxcm,解得：m=3m0；代入式可得，t=40C；假設(shè)我們將全部熱水一次性注入，則由熱平衡方程可知：3mc(40C-t)=mcAt

10、,m=3m；聯(lián)立兩式解得：t=20C；則注入后3杯水后，水溫還會上升：20C-10C-6C=4C.故選B.點評：點評：解決此類綜合分析題目，要結(jié)合熱量公式和熱傳遞的條件進行分析解答.不計熱量的損失，可利用熱平衡方程Q吸-Q放列出兩個等式；同時還應(yīng)注意一次次注入和一次性注入相同的水，結(jié)果應(yīng)是相同的.焦/焦/(千克C),大氣壓強恒為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓.二填空題(共1小題)如圖所示，將質(zhì)量為3千克的1200的鐵塊先后浸入兩個盛有5千克水的開口容器中，容器中的水初始水溫為25C.不計容器壁吸收的熱量.當(dāng)?shù)谝粋€容器中的水溫穩(wěn)定后再將鐵塊浸入第二個容器中.則第一個容器中水的最后溫度為100C；鐵塊的最后溫度為3

11、0C已知鐵的比熱容為O.5X1O3焦/(千克.后溫度為100C；鐵塊的最后溫度為30C考點：熱平衡方程的應(yīng)用.專題：計算題.分析：(1)將鐵塊放在左邊容器的水中，鐵塊放出熱量、溫度降低，水吸收熱量、溫度升高，不計容器壁吸收的熱量，則Q吸-Q放，據(jù)此求末溫大小(注意大氣壓強恒為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，水達到沸點，繼續(xù)吸熱但溫度不吸放變)；(2)當(dāng)?shù)谝粋€容器中的水溫穩(wěn)定后(溫度為100C)，再將鐵塊浸入第二個容器中，不計容器壁吸收的熱量，則Q吸-Q放，據(jù)此求末溫大小.吸放解答：解：由題意，根據(jù)熱平衡方程得：將質(zhì)量為3kg的1200C的鐵塊投入左邊容器的水中，c,m(1200C-t)=cm(t-25C)，鐵鐵

12、水水即：O.5x1O3J/(kgC)x3kgx(1200C-t)=4.2xlO3J/(kgC)x5kgx(t-25C)，解得：t=103C,在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓水的沸點為100C,第一個容器中水的最后溫度為100C；此時鐵塊的溫度也是100C，將質(zhì)量為3kg的100C的鐵塊投入右邊容器的水中，c,m(100C-t)=cm(t-25C)，鐵鐵水水即：O.5x1O3J/(kgC)x3kgx(100C-t)=4.2x1O3J/(kgC)x5kgx(t-25C)，解得：t=30C.故答案為：100；30.點評：本題考查了學(xué)生對吸熱公式、放熱公式、熱平衡方程的掌握和運用，能確定放入兩容器水中時鐵塊的初溫是本題

13、的關(guān)鍵.三解答題（共3小題）在一攪拌機的容器內(nèi)裝有質(zhì)量m為0.5千克的水，把水加熱到70C后讓其在室溫下自動冷卻.其溫度隨時間變化的關(guān)系如圖所示現(xiàn)開動電動攪拌機對該冷卻的水不停地攪拌，電動機的功率為900瓦，其做的功有80%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能若不考慮容器的內(nèi)能變化，水最終的溫度是多少C?考點：電功與熱量的綜合計算；熱量的計算.專題：計算題；應(yīng)用題；電和熱綜合題.分析：首先計算出攪拌機每秒鐘可以使水增加的內(nèi)能，然后利用Q=cmAt求出這些能量可以使水升高的溫度；最后在圖中找出水冷卻時溫度隨時間減低的度數(shù)等于攪拌機使水1秒內(nèi)升高的度數(shù)的位置，這時所表示的溫度即為水的最終溫度.解答：解：攪拌機每秒鐘使水

14、增加的內(nèi)能：Q=Wn=PtH=900Wxlsx80%=720J,由Q=cmAt可知，這些能量可以使水溫度升高：t=0.343C,cir4.2X103JX0.5kg所以在圖中找出水冷卻時溫度隨時間變化的快慢等于0.343C/秒的位置，對應(yīng)的點所表示的溫度即為水的最終溫度.具體做法是：在圖中作直線AB,使沿AB的溫度變化快慢等于0.343C/秒，作AB的平行線AB與圖線相切，讀出切點P的縱坐標(biāo)，可知水的最終溫度為30C.根據(jù)作圖的情況可知：水最終的溫度是30C.（答案在27C33C均正確）.答：水最終的溫度是30C.點評：本題考查水的吸熱和放熱的熱平衡，知道Q*=Q吸時水的溫度不再降低，難點是需要

15、利用數(shù)學(xué)的圖象知識,放吸會利用切線的知識找出對應(yīng)點.80克水溫度降低1C所放出的熱量剛好能使1克0C的冰熔解為水.現(xiàn)把10克0C的冰與390克4C的水混合,當(dāng)它們達到熱平衡時的溫度是多少？考點：熱平衡方程的應(yīng)用.專題：計算題.分析：(1)根據(jù)80克水溫度降低1C所放出的熱量剛好能使1克0C的冰熔解為水利用放熱公式求出1克0C的冰熔解為水所需要的熱量；據(jù)此可知10克0C的冰熔解為水所需的熱量，然后比較這個熱量會將390克4C的水降低多少；(2)然后根據(jù)熱平衡方程求出390克降低后的水和10克0C的水混合后的溫度即可.解答:解:1克0C的冰熔解為水需要的熱量為Q溶解=Q放0=cm0t0=4.2x1

16、03J/(kgC)x0.08kgx1C=336J,則10克0C的冰熔解為水需要的熱量為溶解=10 x336J=3360J,解答:熔解10g熔解10g的冰時使390克4C的水降低后溫度為t2=t20=t20Q熔解=4C-crri-i=1.94C,3=1.94C,4.2X103J/(kg-DX0.39kg由此可知：390克4C的水使10克0C的冰熔解成0C的水時，390克的水降低后的溫度為1.94C；則它們在一起混合時根據(jù)熱平衡方程得：cm】(t-t)=cm?(t2_t)即:4.2x103J/(kgC)x0.01kgx(t-0C)=4.2x103J/(kgC)x0.39kgx(1.94C-t)解得

17、:t=1.8915C.答：10克0C的冰與390克4C的水混合，當(dāng)它們達到熱平衡時的溫度是1.8915C.點評：本題主要考查學(xué)生對吸熱公式和放熱公式的掌握和運用，知道熱傳遞的條件、方向結(jié)果，注意冰熔解過程需要吸熱且溫度沒有升高，是本題的關(guān)鍵.將一勺熱水倒入盛有一些冷水的保溫容器內(nèi)，使得冷水溫度升高5C.然后又向保溫容器內(nèi)倒入同樣一勺熱水,水的溫度又上升了3C.如果再連續(xù)倒入10勺同樣的熱水，則保溫容器內(nèi)的水溫度還得升高多少攝氏度(保溫容器吸收熱量忽略不計).考點：熱平衡方程的應(yīng)用.專題：計算題.分析：熱傳遞過程中高溫物體放出熱量，低溫物體吸收熱量，直到最后溫度相同.知道熱水的質(zhì)量和溫度變化、冷水的質(zhì)量和溫度變化，利用熱平衡方程Q吸-Q放列出兩個等式，可解得容器里的水與一勺水的質(zhì)量關(guān)系及熱水與冷水間的溫度差；則假設(shè)一次性將全熱水倒入，則可求得冷水升高的總溫度，即可求得再加10勺時容器內(nèi)的水升高的溫度.解答：解：設(shè)熱水和冷水的溫度差為t，質(zhì)量為m0的一小杯熱水倒入盛有質(zhì)量為m的冷水的保溫容器中，使得冷水溫度升高了5C，Q=Q，吸放從而可知，cm0(t-5C)=cmx5C,又向保溫容器中倒入一小杯同質(zhì)量為m0同溫度的熱水，水溫又上升了3C，Q=Q，吸放從而可知，