比热容与热量的计算

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，若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（）A5B4C3D2二填空题（共1小题）4如图所示，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图所示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%转化为水的内能若不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，当它们达到热平衡时的温度是多少？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）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；热平衡方程的应用菁优网版权所有专题：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：本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，这是本题的关键2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，若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；热平衡方程的应用菁优网版权所有专题：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，cm0（t10）=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，cm0（t106）=c（m+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：3m0c（40t）=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：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：热传递菁优网版权所有专题：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，cm0（t10）=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，cm0（t106）=c（m+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：3m0c（40t）=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，结果应是相同的二填空题（共1小题）4如图所示，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100；铁块的最后温度为30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标准大气压考点：热平衡方程的应用菁优网版权所有专题：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，水达到沸点，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（1200t）=c水m水（t25），即：O.5×lO3J/（kg）×3kg×（1200t）=4.2×lO3J/（kg）×5kg×（t25），解得：t103，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×（100t）=4.2×lO3J/（kg）×5kg×（t25），解得：t=30故答案为：100；30点评：本题考查了学生对吸热公式、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本题的关键三解答题（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图所示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%转化为水的内能若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；热量的计算菁优网版权所有专题：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A'B'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：本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，当它们达到热平衡时的温度是多少？考点：热平衡方程的应用菁优网版权所有专题：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