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9. 图2为市面上的一种不锈钢冰块。现将4个质量均为75g、初温均为-15℃的不锈钢冰块放入一杯25℃的温水中,一段时间后,水和不锈钢冰块的温度均为15℃。[不计热量损失, $ c_{钢} = 0.42×10^{3} \, J/(kg·℃) $ , $ c_{水} = 4.2×10^{3} \, J/(kg·℃) $ ]
(1) 不锈钢冰块吸收的总热量是多少焦耳?
(2) 杯中水的质量为多少千克?

(1) 不锈钢冰块吸收的总热量是多少焦耳?
(2) 杯中水的质量为多少千克?
答案:
(1)解:不锈钢冰块升高的温度:
$\Delta t_{钢} = t_{钢} - t_{钢0} = 15° C - (-15° C) = 30° C$
不锈钢冰块的总质量:$m_{钢} = 4 × 75 × 10^{-3} kg = 0.3kg$
不锈钢冰块吸收的总热量:
$Q_{钢吸} = c_{钢} m_{钢} \Delta t_{钢} = 0.42 × 10^3 J/(kg \cdot ° C) × 0.3kg × 30° C = 3.78 × 10^3 J$
(2)解:水放出的热量:$Q_{水放} = Q_{钢吸} = 3.78 × 10^3 J$
温水的温度变化量:$\Delta t_{水} = t_{水0} - t_{水} = 25° C - 15° C = 10° C$
温水的质量:
$m_{水} = \frac{Q_{水放}}{c_{水} \Delta t_{水}} = \frac{3.78 × 10^3 J}{4.2 × 10^3 J/(kg \cdot ° C) × 10° C} = 0.09kg$
答:
(1)不锈钢冰块吸收的总热量是$3.78 × 10^3 J$;
(2)杯中水的质量为$0.09kg$。
(1)解:不锈钢冰块升高的温度:
$\Delta t_{钢} = t_{钢} - t_{钢0} = 15° C - (-15° C) = 30° C$
不锈钢冰块的总质量:$m_{钢} = 4 × 75 × 10^{-3} kg = 0.3kg$
不锈钢冰块吸收的总热量:
$Q_{钢吸} = c_{钢} m_{钢} \Delta t_{钢} = 0.42 × 10^3 J/(kg \cdot ° C) × 0.3kg × 30° C = 3.78 × 10^3 J$
(2)解:水放出的热量:$Q_{水放} = Q_{钢吸} = 3.78 × 10^3 J$
温水的温度变化量:$\Delta t_{水} = t_{水0} - t_{水} = 25° C - 15° C = 10° C$
温水的质量:
$m_{水} = \frac{Q_{水放}}{c_{水} \Delta t_{水}} = \frac{3.78 × 10^3 J}{4.2 × 10^3 J/(kg \cdot ° C) × 10° C} = 0.09kg$
答:
(1)不锈钢冰块吸收的总热量是$3.78 × 10^3 J$;
(2)杯中水的质量为$0.09kg$。
10. 古代科技 南宋诗人陆游在《老学庵笔记》中说:“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油。”瓷盏比铜盏省油是因为陶瓷的比热容较

大
,升温较慢,可以减少油的蒸发。图3是质量相同的铜和陶瓷的温度随吸收热量变化的图像,其中a是铜
。
答案:
大 铜
11. 跨学科·地理 同学们通过地理课的学习知道,温带海洋性气候大多分布在沿海地区,而温带大陆性气候大多分布在内陆地区。图4所示为两气候地区的全年温度变化曲线,从物理的角度分析,下列说法正确的是(

A.A气候为温带大陆性气候
B.B气候为温带海洋性气候
C.A气候的气温变化小,是因为海水的比热容大
D.B气候的气温变化大,是因为沙子放出的热量多
C
)A.A气候为温带大陆性气候
B.B气候为温带海洋性气候
C.A气候的气温变化小,是因为海水的比热容大
D.B气候的气温变化大,是因为沙子放出的热量多
答案:
C
12. 在体积相同的条件下,餐馆会尽量选择热容量大的炊具。“热容量”是指物体的温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量。物理兴趣小组的同学们查阅资料后了解到:物体的热容量与物体的质量和物质的比热容有关,由此他们对体积相同的物体的热容量作出如下猜想:
猜想1:物体的质量越大,热容量越大;
猜想2:物质的比热容越大,则物体的热容量越大。
如图5所示,同学们将四个体积相同的金属块浸没在沸腾的水中足够长时间后,放入四个相同的保温杯中,杯中盛有质量和初温(约为20℃)均相同的水,经过较长时间后分别测出保温杯内水的末温,记录数据如下表。

(1) 若金属块放出的热量完全被水吸收,由表中数据可知:吸收热量最多的是放入了金属
(2) 请选择其中一个猜想,判断其是否正确,并给出理由:
(3) 请用热容量这个物理量,给比热容下定义:

猜想1:物体的质量越大,热容量越大;
猜想2:物质的比热容越大,则物体的热容量越大。
如图5所示,同学们将四个体积相同的金属块浸没在沸腾的水中足够长时间后,放入四个相同的保温杯中,杯中盛有质量和初温(约为20℃)均相同的水,经过较长时间后分别测出保温杯内水的末温,记录数据如下表。
(1) 若金属块放出的热量完全被水吸收,由表中数据可知:吸收热量最多的是放入了金属
铁
的杯中的水,热容量最大的金属块是铁
块。(2) 请选择其中一个猜想,判断其是否正确,并给出理由:
猜想1是错误的,理由是铁块的质量没有铜块的大,但铁块的热容量比铜块的大(或猜想2是错误的,理由是铝的比热容比铜的大,但铜块的热容量比铝块的大)
。(3) 请用热容量这个物理量,给比热容下定义:
物体的热容量与质量之比
。
答案:
(1)铁 铁
(2)猜想1是错误的,理由是铁块的质量没有铜块的大,但铁块的热容量比铜块的大(或猜想2是错误的,理由是铝的比热容比铜的大,但铜块的热容量比铝块的大)
(3)物体的热容量与质量之比
(1)铁 铁
(2)猜想1是错误的,理由是铁块的质量没有铜块的大,但铁块的热容量比铜块的大(或猜想2是错误的,理由是铝的比热容比铜的大,但铜块的热容量比铝块的大)
(3)物体的热容量与质量之比
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