通用版2020_2021学年九年级物理上学期期末复习讲义第2讲内能与比热容含解析
展开第二讲内能与比热容
教学目标
1.熟悉内能的概念及改变内能的方式
2.掌握温度、热量、内能三者之间区别与联系
3.理解比热容的概念
4.掌握比热容探究实验
知识点一物体的内能
1.内能的定义
内能(internal energy)组成物体分子的无规则热运动动能和分子间相互作用势能的总和。物体的内能不包括这个物体整休运动时的动能和它在重力场中的势能。
2.对内能的理解
(1)内能是物体所具有的,不能说分子的内能,也不能说是个别分子或少数分子所具有的,而是物体内部所有分子共同具有的分子动能和分子势能的总和。
(2)一切物体在任何情况下都具有内能。一切物体中的分子都在永不停息地做无规则运动,分子间都有相互力的作用,无论物体处在任何状态下。
(3)内能和机械能没有必然的关系。内能大的物体,机械能不一定大,机械能大的物体内能也不一定大。
3.影响内能大小的因素:温度、质量、材料、状态等
影响因素 | 关系 |
温度 | 在物体的质量,材料、状态相同时,温度越高物体内能越大。 |
质量 | 在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大。 |
材料 | 在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同。 |
状态 | 在温度、材料和质量相同时,存在的状态不同时,物体的内能也可能不同。 |
【内能的概念】
1.下列有关物体内能的说法中,正确的是( )
A.0℃的冰没有内能
B.温度高的物体,内能一定大
C.质量大的物体,内能一定大
D.物体温度降低,内能减小
【解答】解:A、一切物体都有内能,0℃的冰也有内能,故A错误;
B、影响内能的因素是物体的质量、状态和温度等,温度高,物体的内能不一定大,故B错误;
C、影响内能的因素是物体的质量、状态和温度等,质量大的物体其内能不一定大,故C错误;
D、物体温度降低,分子无规则运动变慢,分子动能变小,则内能减小,故D正确。
故选:D。
2.小册在家煮汤圆,有关煮汤圆过程中的物理知识,下列说法正确的是( )
A.刚从冰箱冰冻室取出的速冻汤圆没有内能
B.煮汤圆时,汤圆体积变大,是因为分子间存在斥力
C.煮汤圆时,水沸腾后改用小火煮,可使水温下降一些,汤圆不易煮烂
D.煮汤圆时,水沸腾后改用小火煮,水温不变,但可以节能
【解答】解:
A、任何物体都有内能,故A错误;
B、煮汤圆时,汤圆体积变大,是因为内部空气受热膨胀,不是因为分子间存在斥力,故B错误;
CD、煮汤圆时,水沸腾后改用小火煮,水仍然是沸腾的,水温不变,用“小火”煮可以节能,故D正确,C错误。
故选:D。
3.下列对物体的内能的有关认识正确的是( )
A.物体有机械能可能没有内能
B.物体有内能可能没有机械能
C.内能是物质内部所有分子做无规则运动的动能的总和
D.温度高的物体内能一定比温度低的物体内能大
【解答】解:
A.一切物体都有内能,物体有机械能,一定也有内能,故A错误;
B.静止在零势能面上且没有发生弹性形变的物体其机械能为零,但其内能不为零,所以物体有内能可能没有机械能,故B正确;
C.内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和,故C错误;
D.内能的大小与物体的质量、温度等因素有关,温度高的物体内能不一定比温度低的物体内能大,故D错误。
故选:B。
4.若不考虑水的蒸发,一块0℃的冰全部熔化成0℃的水,则熔化前0℃的冰和熔化后0℃的水所具有的内能( )
A.一样大 B.0℃的冰大 C.0℃的水大 D.无法比较
【解答】解:冰块在熔化的过程中,吸热,内能增加,所以0℃的水具有较大的内能。
故选:C。
知识点二改变内能的两种方式
1.两种方式:做功和热传递
热传递的条件:温度差。热量只能由温度高的物体传给温度低的物体,或由温度高的部分传给温度低的部分。
2.做功与热传递的联系与区别
做功和热传递在改变内能上是等效的,但它们的本质有所不同,前者属于能的转化,即将一种能量转化为另一种能量;后者是能量的转移。
【内能的改变】
1.将“气压火箭”发射筒内充满气体,并在发射管外安装好纸火箭外壳。如图所示,按下发射气阀,随着“砰”的一声响,火箭飞出,同时看到下端管口出现了明显的“白气”。下列叙述中正确的是( )
A.“白气”是水蒸气
B.“白气”是由于外界水蒸气吸热产生的
C.发射筒内气体与外界气体发生热传递,内能增加
D.发射筒内气体对筒身与纸火箭做功,内能减小
【解答】解:
AB、管口出现的“白气”是水蒸气遇冷时放热,液化形成的小水滴,故AB错误;
CD、按下发射气阀,筒内气体对筒身与纸火箭做功,筒内气体的内能减小,温度降低,故C错误,D正确。
故选:D。
2.下列现象中,物体的内能没有发生变化的是( )
A.冰块化成水 B.杠铃被举高
C.冷水被烧开 D.用冰镇饮料
【解答】解:A、冰块化成水需要吸收热量,故温度升高,内能增大。故A不合题意;
B、杠铃被举高,杠铃的材料、温度、状态和质量都没有变化,故内能不发生变化。故B符合题意;
C、冷水被烧开需要吸收热量,故温度升高,内能增大。故C不合题意;
D、用冰镇饮料,物体温度降度,内能减小,故D不合题意。
故选:B。
3.下列事例中,改变物体内能的途径与其他三项不同的是( )
A.柴火烧水 B.压缩空气发热
C.冬天搓手取暖 D.钻木取火
【解答】解:
A、柴火烧水是通过热传递的方式改变内能的;
BCD、压缩空气发热、搓手取暖、钻木取火都是做功使物体的内能增加的;
显然A选项与其它三个选项改变物体内能的方式不同。
故选:A。
4.下列现象中,改变物体内能的方式跟其他几个不同的是( )
A.自行车轮胎放气时,气门嘴处温度降低
B.放进冰箱冷冻室的水变成冰块
C.在汽油机的压缩冲程中,气缸内气体的温度升高
D.用手来回弯折铁丝,弯折处铁丝温度升高
【解答】解:A、自行车轮胎放气时,气体对外做功,内能减小,温度减小,因此该现象是通过做功改变物体内能的;
B、冰箱内的温度很低,水变成冰时,需要放出热量,因此是通过热传递来改变物体内能的;
C、在汽油机的压缩冲程中,活塞对气体做功,内能增加,温度升高,将机械能转化为内能,因此是通过做功的方式改变物体内能的;
D、用手来回弯折铁丝时,机械能转化为铁丝的内能,内能增大温度升高,是通过做功改变了物体的内能。
故选:B。
知识点三温度、热量、内能区别与联系
1.区别
| 从分子动理论理解 | 概念 | 表述方式 | 存在形式 | 单位 |
温度 | 分子热运动的剧烈程度 | 物体的冷热程度 | 不能用“传递”、“转移”,只能说“是多少” | 状态量 | ℃ |
内能 | 分子动能和分子势能的总和 | 能量的一种形式 | 具有 | 状态量 | J |
热量 | 在热传递过程中内能传递的多少 | 热传递过程中传递内能的多少 | “吸收”或“放出” | 过程量 | J |
2.联系
做功能量转化
不一定
内能改变温度改变
一定
热传递能量转移
热量
【内能、热量、温度之间的关系】
1.下列关于温度、内能和热量的说法正确是( )
A.物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高
B.高温物体一定比低温物体内能大
C.物体温度升高,所含有的热量一定增多
D.物体温度升高,一定是外界对它做了功
【解答】解:
A、物体吸收热量,内能增大,但温度不一定升高,比如:晶体在熔化过程中吸收热量,而温度保持不变;故A正确。
B、物体的内能的大小与物质的质量、温度以及物态有关,只知道温度高低不能判断内能的大小,所以高温物体不一定比低温物体内能大,故B错误;
C、热量是过程量,不能说含有,只能说吸收或放出,故C错误;
D、物体温度升高,可能是吸收热量,也可能是外界对物体做了功,故D错误;
故选:A。
2.关于温度、内能和热量,下列说法中正确的是( )
A.物体的温度不变,内能可能变小
B.物体温度降低,它一定放出热量
C.升温较多的物体,吸收的热量多
D.物体内能增加,它一定吸收热量
【解答】解:A、物体的温度不变,内能可能变小,例如晶体的凝固过程,放出热量,温度不变,故A正确;
B、物体温度降低,它可能是放出热量,也可能是对外界做功,故B错误;
C、由Q放=cm△t可知,吸收热量与物质的比热容、质量和升高的温度有关,因此升温较多的物体,吸收的热量不一定多,故C错误;
D、物体内能增加,可能是吸收了热量,也可能是因为对物体做功,故D错误。
故选:A。
3.下列关于温度、热量和内能的说法中,正确的是( )
A.物体的温度越高,具有的热量就越多
B.热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
C.0℃的冰没有内能,1000℃的铁块具有内能
D.物体不从外界吸收热量,其内能也可能增加
【解答】解:A、热量是过程量,描述它的术语只能用“吸收”和“放出”,不能说“具有”,故A错误;
B、热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体,故B错误;
C、0℃的冰和1000℃的铁块都具有内能,故C错误;
D、物体不从外界吸收热量,若外界对物体做功,其内能也会增加,故D正确。
故选:D。
4.下列关于温度、热量和内能的说法,正确的是( )
A.发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B.在相同温度下,1kg的水比1kg的冰含有的热量多
C.一块0℃的冰熔化成0℃的水,内能增大
D.物体温度升高,内能不一定增加,但一定要吸收热量
【解答】解:A、发生热传递时,传递的是热量而不是温度;故A错误;
B、热量不是状态量,不能说含有或者具有热量,故B错误;
C、一块0℃的冰熔化成0℃的水后,吸收热量,温度不变,内能增加;故C正确;
D、物体温度升高,内能一定增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故D错误。
故选:C。
知识点五比热容
1.定义
一定质量的一物质,在温度升高时,所吸收的热量与该物质的质量和升高的温度乘积之比,称做这种物质的比热容(比热),用符号c表示。其单位是焦耳每千克每摄氏度[J /(kg·℃)]。
2.对比热容的理解
(1)实质:表示吸热(放热)本领的强弱
比热容越大,吸热(放热)本领越强,自身温度变化越小
比热容越小,吸热(放热)本领越弱,自身温度变化越大
(2)水的比热容大
并不是所有物质中水的比热容是最大的,而是在我们日常生活中接触到的物质中水的比热容大。利用水的这一特性,通常用它来作冷却剂,培育水稻。
(3)比热容的物理意义
水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)的物理意义是:1kg水温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量是4.2×103J.
(4)比热容是物质的一种属性
比热容只取决于物质本身,它反映了物质吸热(放热)的本领,与物质的质量、温度、吸收(放出)的热量无关。它只与物质的种类,状态有关。
知识点六热量计算
1.公式变式:Q=cmΔt
2.对公式的理解
(1)只用来计算比热容,不能简单的认为比热容与热量、质量、温度的变化量成比例
(2)在热传递过程中,若不计热量损失,则有Q吸=Q放
(3)上述公式只适用于物质状态没有发生变化的情况。因为物质的状态发生变化,比热容将变化。
【比热容】
1.对于公式,下列理解正确的是( )
A.物质的比热容与物体吸收的热量、物体的质量及物体温度的变化有关
B.比热容是物质的特性,与Q、m、△t无关,但可以用计算
C.由公式知:质量相等的不同物质,升高相同的温度,吸收热量多的比热容小
D.比热容表示物质的吸热能力,吸热能力越强,c越小
【解答】解:
AB、比热容是物质本身的一种特性,与物体吸收的热量、物体的质量及物体温度的变化无关,与物质的种类、状态有关,但可以利用c=计算物质比热容的大小,故A错误、B正确;
C、由公式c=知:质量相等的不同物质,升高相同的温度,吸收热量多的比热容大,故C错误;
D、比热容表示物质的吸热能力,吸热能力越强,c越大,故D错误。
故选:B。
2.质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后,甲升高的温度高于乙升高的温度。由此可知( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.降低相同的温度,质量相等的甲液体放出的热量比乙液体放出的热量多
C.甲、乙两种液体相比较,乙液体更适合作冷却剂
D.甲物质的熔点高于乙物质的熔点
【解答】解:
A、根据Q吸=cm△t,甲乙吸收热量相同,质量相等,△t甲>△t乙,所以甲的比热容小于乙的比热容,故A错误。
B、甲的比热容小于乙的比热容,根据Q放=cm△t,降低相同的温度,质量相等,所以甲放出热量小于乙放出热量,故B错误。
C、甲的比热容小于乙的比热容,说明乙的吸热本领强,用乙液体作冷却剂更合适,故C正确。
D、比热容跟物质的熔点没有关系,根据比热容关系不能判熔点高低,故D错误。
故选:C。
3.用同一酒精灯分别给质量相等的甲、乙两种物质加热,根据测量数据绘制如图所示图象,由图可知( )
A.甲物质的温度比乙物质温度升高的快,甲物质的比热容大于乙物质的比热容
B.甲物质的温度比乙物质温度升高的快,甲物质的比热容小于乙物质的比热容
C.甲物质的温度比乙物质温度升高的慢,甲物质的比热容大于乙物质的比热容
D.甲物质的温度比乙物质温度升高的慢,甲物质的比热容小于乙物质的比热容
【解答】解:分析图象可知:相同的时间内,甲的温度变化值大,甲的温度升高快;根据公式Q=cm△t,甲、乙两种物质的质量相等,加热相同的时间它们吸收的热量也是相等的,甲升高的温度值大,甲的比热容小,故B正确。
故选:B。
4.如图是用相同的加热装置对a、b两种物质加热时(不计热量损失),它们的温度随时间变化的图象。下列对图象的分析正确的是( )
A.t1~t2时间内物质a的温度不变,内能不变
B.温度从T1升高到T2时,a物质吸收的热量比b多
C.若a、b质量相等,则a的比热容小于b的比热容
D.若a、b是同种物质,则a的质量大于b的质量
【解答】解:由图象知:
A、t1﹣t2时间内物质a的温度虽然不变,但继续吸收热量,所以其内能增加,故A错误;
B、用相同的加热装置对a、b两种物质加热,吸收热量的多少通过加热时间的长短来反映的;
温度从T1升高到T2时,a物质的加热时间比b物质短,所以a物质吸收的热量比b少,故B错误;
C、如果a、b质量相等,升高相同的温度时,a的加热时间短,则a吸收的热量少,根据Q=cm△t知,a的比热容小于b的比热容,故C正确;
D、如果a、b是同种物质,比热容相同,升高相同的温度时,a的加热时间短,则a吸收的热量少,根据Q=cm△t知,a的质量小于b的质量,故D错误。
故选:C。
5.用相同的电加热器分别对体积相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),如图所示是A和B的温度随加热时间变化的图象。已知液体A和B的密度之比为5:4,两种液体末温均未达到它们的沸点。下列说法正确的是( )
A.A的比热容和B的比热容之比为1:2
B.A的比热容和B的比热容之比为8:5
C.加热相同的时间,B吸收热量比A吸收热量多
D.要使A和B升高相同的温度,B吸收的热量更多
【解答】解:
AB、两种体积相等、液体A和B的密度之比为5:4,
根据ρ=得,
质量之比为:===,
利用热量的计算公式Q=cm△t可知,在吸收相同热量时,A升高的温度为△tA=30℃﹣15℃=15℃,B升高的温度为△tB=45℃﹣15℃=30℃,
则比热容之比为:====,故A错误,B正确;
C、相同的电加热器,加热相同的时间,A、B吸收热量相同,故C错误;
D、由图知,要使A和B升高相同的温度,如30℃﹣15℃=15℃,A的加热时间长,A吸收的热量多,故D错误。
故选:B。
6.甲乙两种物质的初温分别是20℃和30℃.它们的比热容之比为2:1,质量之比为3:2,吸收了相同的热量,最终甲的温度是50℃,则乙最终温度是( )
A.90℃ B.120℃ C.10℃ D.40℃
【解答】解:
由题意可知,m甲:m乙=3:2,Q甲:Q乙=1:1,c甲:c乙=2:1;
由Q放=cm△t可得,甲、乙两物体升高的温度之比:
△t甲:△t乙=:=:=1:3,
由于甲的温度升高了50℃﹣20℃=30℃,所以乙的温度应该升高90℃,即乙的最终温度为30℃+90℃=120℃。
故选:B。
7.已知水和煤油的质量之比是5:4,比热容之比是2:1,若它们吸收相等的热量,水的温度升高了20℃,则初温是18℃的煤油的温度能升高到( )
A.68℃ B.50℃ C.40℃ D.32℃
【解答】解:由Q吸=cm△t可知物质吸热后温度变化量:△t=,
水和煤油升高温度之比△t水:△t煤油=:=:=2:5;
已知水温升高的温度为△t水=20℃,
所以△t油=×20℃=50℃,
因煤油的初温是18℃,所以最后的温度t=50℃+18℃=68℃;
故选:A。
知识点四比热容探究实验
1.实验方案
(1)相同质量的不相同物质,加热相同时间,比较温度的变化
(2)相同质量的不相同物质,变化相同的温度,比较加热时间
2.实验所需的测量仪器
温度计、计时器、天平
3.实验中物质吸收热量的多少是通过测量加热时间来间接实现的
【比热容探究实验】
1.如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,两个相同的易拉罐中分别装有质量和初温都相同的a、b两种液体,用相同的装置加热,根据记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.调节下面铁圈的高度时,不需要点燃酒精灯
B.实验中需控制酒精灯中酒精的质量相等
C.升高相同温度,b液体吸收的热量更多
D.a液体的比热容大于b液体的比热容
【解答】解:A、要用酒精灯的外焰加热,为确保组装器材一次到位,调节下面铁圈的高度时,需要点燃酒精灯,故A错误;
B、实验中通过加热时间来比较物质吸收热量的多少,没必要控制酒精的质量相同,故B错误;
CD、如图所示:
升高相同温度,b加热时间长,则b液体吸收的热量更多,则b的吸热能力大于a的吸热能力,即b的比热容大;故C正确,D错误。
故选:C。
2.如图是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置。两个相同的烧杯中分别装有质量和初温都相同的甲、乙两种液体,用相同的装置加热。实验记录的数据如下表。下列说法中正确的是( )
时间t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
甲的温度/℃ | 20 | 22 | 24 | 26 | 28 | 30 |
乙的温度/℃ | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 |
A.组装器材时,应先固定上面的铁圈B的高度
B.加热相同的时间,乙液体吸收的热量更多
C.分析表格中数据可知:质量相同的甲和乙升高相同的温度,吸收热量较多是乙
D.若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂,甲冷却效果更好
【解答】解:A、因为在实验中需要用酒精灯的外焰加热,所以应从下向上固定实验器材的位置,先固定铁圈A,故A错误;
B、用相同的装置加热,加热相同的时间,甲乙液体吸收的热量相同,故B错误;
C、分析表格中数据可知:质量相同的甲和乙升高相同的温度,甲的加热时间长,甲吸收热量较多,故C错误;
D、通过表格数据知:质量相同的甲乙两种液体,加热相同时间,吸收相同的热量,甲的温度升高的小,甲的吸热本领强,甲的比热容大于乙的比热容,所以甲液体适合做汽车发动机的冷却剂,故D正确。
故选:D。
3.探究“比较不同物质的吸热能力时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,装置如图所示。关于本实验下列说法正确的是( )
A.沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强
B.加热相同的时间,沙子和水吸收的热量相同
C.将沙子和水加热到相同温度吸收的热量相同
D.物体吸收热量的多少是由物质的种类决定的
【解答】解:AB、实验中,相同的加热器在相同时间内吸收的热量相同,质量相同的水和沙子,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较弱,故A错误,B正确;
C、由于沙子的吸热能力弱,若将沙子和水加热到相同温度,沙子的加热时间短,沙子吸收的热量少,故C错误;
D、在本实验中,物体吸热多少是由加热时间决定的,故D错误。
故选:B。
4.在“比较不同液体的吸热能力”实验中:
(1)除了图中所示器材,还需要的测量仪器有天平和 ;
(2)在甲装置中,分别给初温相同且 相等的水和食用油加热;
(3)在甲装置中,用相同酒精灯给两种液体加热相同时间,其目的是为了保证两种液体 相同,这种研究方法叫 ;
(4)在甲装置中,两种液体升高相同的温度,给 加热时间更长;
(5)图乙装置中两个相同烧杯装有相同质量的水,灯中煤油和酒精的质量相等,进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验,实验数据如表。分析数据可知:热值较大的是 ;
加热时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
甲杯水温/℃ | 25 | 27 | 29 | 32 | 34 | 36 | 38 |
乙杯水温/℃ | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |
(6)通过实验数据直接计算出燃料的热值将 (选填“偏大”或“偏小”)。
【解答】解:
解:(1)实验中需要测量吸热的时间,故需要秒表来计时;
(2)在“比较不同液体的吸热能力”时,应控制两种物质的质量是相同的;
(3)用相同的加酒精灯给两种物质加热,在相同的时间内,物质吸收的热量是相同的;这是转换法的应用;
(4)给质量相同的水和煤油加热,升高相同的温度时,由于水的比热容大,所以水吸收的热量多,即水的加热时间长;
(5)分析表格数据可知,甲、乙两个装置中,水的质量和初温相同,由Q=cm△t知,末温高的吸收的热量较多;在相同的加热设备下,相同时间内,消耗燃料的质量相同,由Q=qm知,水温上升高的,对应的燃料的热值较大;所以煤油的热值大;
(6)在实验的过程中,由于存在热量的散失,所以实验测得的热值会偏小。
故答案为:(1)秒表;(2)质量;(3)吸热;转换法;(4)水;(5)煤油;(6)偏小。
24.为了研究物质的某种特性,某小组同学做了实验:用相同的酒精灯分别加热烧杯中的液体。设每个烧杯每分钟吸收的热量相等。如表记录的是实验数据。
物质 | 序号 | 质量(kg) | 初温(℃) | 末温(℃) | 升高的温度(℃) | 吸收的热量(焦) |
水 | 1 | 0.05 | 10 | 15 | 5 | 1050 |
2 | 0.05 | 10 | 20 | 10 | 2100 | |
3 | 1.10 | 10 | 20 | 10 | 4200 | |
煤油 | 4 | 0.05 | 12 | 17 | 5 | 525 |
5 | 0.05 | 12 | 22 | 10 | 1050 | |
6 | 1.10 | 12 | 22 | 10 | 2100 |
(1)分析比较实验序号1与2(或4与5)实验的数据及相关条件,可得出的初步结论是: ,升高的温度越多,吸收的热量越多。
(2)分析比较实验序号 或 实验的数据及相关条件,可得出的初步结论是:质量不同的同种物质,升高相同温度,质量越大吸收的热量越多。
(3)分析比较实验序号1与4(或2与5或3与6)试验的数据及相关条件,可得出的初步结论是:质量相同的不同物质, 。
(4)为了进一步研究物质的特性该同学还应设计和增加表中第八列(空栏)项目中的名称是 。由此可以归纳的结论是:
① 。
② 。
【解答】解:
(1)分析比较实验序号1与2(或4与5)实验的数据及相关条件可知,同种物质,质量相同,升高的温度不同,吸收的热量不同,升高温度越高,吸收的热量越多,所以结论为:同种物质质量相同时,升高的温度越多,吸收的热量越多;
(2)探究物质吸收热量多少与质量关系时,需要控制质量不同的同种物质,升高相同的温度,所以需要对比2、3或5、6的实验数据;质量不同的同种物质,升高相同温度,质量越大吸收的热量越多;
(3)分析比较实验序号1与4(或2与5或3与6)试验的数据及相关条件可知,物质的质量相同,种类不同,升高相同的温度,吸收的热量不同,所以可得出的初步结论是:质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同;
(4)为了进一步研究物质的特性,应该比较出物质吸收的热量与质量、温度的乘积的比值,即热量/(质量×升高的温度);根据表格中的数据可知:①同种物质,物质吸收的热量与质量、温度的乘积的比值是固定不变的;②不同物质,物质吸收的热量与质量、温度的乘积的比值是不相同的。
故答案为:(1)同种物质质量相同时;(2)2、3或5、6;(3)升高相同的温度,吸收的热量不同;(4)热量/(质量×升高的温度);①同种物质,物质吸收的热量与质量、温度的乘积的比值是固定不变的;②不同物质,物质吸收的热量与质量、温度的乘积的比值是不相同的。
25.如图甲,在比较“不同液体吸热本领大小”的实验中,小华将两支相同的试管(分别盛有初温相同的甲、乙两种液体)放入同一个红外加热器中,两个温度传感器的探头部分与两试管内的液体接触良好,并通过数据采集线与计算机相连接。利用红外加热器对两试管内的液体加热,在其沸腾前,计算机上得到图乙所示的温度﹣时间图象。根据图象可知:
(1)红外加热器利用了红外线 (选填“传递信息“或“具有能量”)的特点工作;
(2)实验时,应使两试管中分别装有质量 (选填“相同”或“不同”)的甲,乙两种液体;
(3)如果加热时间相同,甲液体吸收的热量 (选填“大于““等于”或“小于”)乙液体吸收的热量;
(4)如果升高相同的温度,甲液体吸收的热量 (选填“大于”“等于“或“小于”)乙液体吸收的热量,说明 液体的比热容大;
(5)通过测量液体的质量并读取红外加热器释放的热量计算出液体的比热容 大于 (选填“大于““等于”或“小于“)其真实值;
(6)如图丙是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线,从图象可知曲线a表示的是 内陆 (选填“沿海”或“内陆”)城市的年气温变化曲线(c陆<c水)。
【解答】解:(1)由于红外线具有热效应,所以红外加热器利用了红外线具有能量的特点工作;
(2)比较“不同液体吸热本领大小”的实验中,采用的是控制变量法,需要控制两种液体的质量是相同的;
(3)实验中用相同的加热器加热,如果加热时间相同,甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量;
(4)由图可知,升高相同的温度,乙的加热时间长,则甲液体吸收的热量小于乙液体吸收的热量,说明乙液体的比热容大;
(5)在实验的过程中,燃料放出的热量不可能全部被物质吸收,通过测量液体的质量并读取红外加热器释放的热量计算出液体的比热容时,热量结果偏大,根据Q=cm△t可知,测量值要大于真实值;
(6)由图丙气温变化曲线得出,a城市最高、最低气温差比b所示的城市的大;沙石的比热容比水小,在吸收或放出相同的热量时,温度变化值比较大,所以曲线a表示的是内陆城市的年气温变化曲线。
故答案为:(1)具有能量;(2)相同;(3)等于;(4)小于;乙;(5)大于;(6)内陆。
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