- 2021-11-06 发布 |
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文档介绍
2020九年级物理全册 第十三章 内能(利用图象、图标信息求解比热容)同步辅导 (新版
利用图像、图表信息求解比热容 一、已知一种物质的比热求另一种物质的比热 例1 (2015 济宁)小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验,并用图像对实验数据进行了处理,如图1所示。实验中,水和另种液体在相同时间内放出的热量相等。分析图象可以得出: 物质为水,另一种液体的比热容为 J/(kg•℃)。(c水= 4.2×103J/(kg•℃) 解析 时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图示可以看出,乙液体的温度降低的快;又根据热量的计算公式Q放=cm△t可知,在质量相等、放热相同的情况下,哪种物质温度降低得快,它的比热容小,可见甲液体的比热容大,甲物质是水。 水放出的热量:Q放水=c水m水(t0水-t水),另一种液体放收的热量:Q放液=c液m液(t0液-t液),故根据“水和另种液体在相同时间内放出的热量相等”即Q放水= Q放液可得c水m水(t0水-t水)= c液m液(t0液-t液),而m水=m液,易得 c水(t0水-t水)= c液(t0液-t液)。由图可知:两液体的初温是60℃,放热15分钟后甲液体即水的末温t水=40℃,乙液体的末温t液=20℃,故有c水(60℃-40℃)= c液(60℃-20℃),易得c液= c水= 1/2×4.2×103J/(kg•℃)=2.1×103J/(kg•℃)。 答案 甲 2.1×103 二、已知同种物质一种状态下的比热容求另一种状态下的比热容 图2 t2/min 0 20 t1/℃ -20 40 -40 4 8 12 例2 实验测得1kg某物质温度随时间变化的图像如图2所示。已知该物质在固态下的比热容c1=2.1×103J/(kg·℃),设物质从热源吸热的功率恒定不变,根据图像解答下列问题: (1)在最初2min内,物质温度升高了40℃,则吸收的热量为 J。 (2)试求该物质在液态下的比热容c2。 解析 (1)在最初2min内,则吸收的热量为:Q吸=cm△t= 2.1×103J/(kg•℃)×1kg×【0℃-(-40℃)】=8.4×104 J, (2)由图1知该物质在固态和液态时加热时间之比为2min∶(14-10)min=1∶2即吸热之比Q吸甲∶ Q吸水= 1∶2,而物质质量不变,升高的温度均为40℃。由Q吸=cm△t知,在m和△t都相同时,Q吸与c成正比,易知c1∶c2= 1∶2,而c1=2.1×103J/(kg·℃),故c2=4.2×103J/(kg·℃)。 2 答案(1)8.4×104 (2)该物质在液态下的比热容c2为4.2×103J/(kg·℃)。 三、利用图表信息求比热容大小 例3 用两个相同的电热器分别给质量相同的水和某种液体加热,每隔1min记录如右表所示,则该液体的比热容为( ) 加热时间/min 0 1 2 水的温度/℃ 20 26 32 液体的温度/℃ 20 34 48 A.0.9×103J/(kg·℃) B.1.8×103J/(kg·℃) C.3.6×103J/(kg·℃) D.1.2×103J/(kg·℃) 解析 因为用相同的电热器加热,所以在相同的时间内,质量相同的水和某种液体吸收的热量就一定是相等的。两种液体都加热了1分钟后,易知△t水=26℃-20℃=6℃,△t液=34℃-20℃=14℃,又因Q水=Q液,由Q吸=cm△t可得 c水m水△t水= c液m液△t液 而m水= m液 ∴ c液=c水=×4.2×103J/(kg·℃)= 1.8×103J/(kg·℃)。 答案 B 2查看更多