Question

8．运用知识解决问题：

（1）小明到海水浴场玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚；当身体进入水中时，觉得水非常凉，原因是根据公式Q=cm△t可知，相同质量的海水和沙子相比，在同样受热时，吸收的热量相同，由于水的比热容比沙子大，沙子升高的温度比海水高．
（2）如图1所示，小朋友从滑梯上滑下来臀部会感到灼热，这是什么？
答：因为小朋友从滑梯上滑下来时，机械能转化为内能，内能增加，温度升高，所以臀部会感到灼热．
（3）如图2是质量为1.5kg的冰的熔化全过程，根据图象请求出b-c段它吸收的热量是多少？
（4）质量为2kg的某种物质吸收8.4×10⁴J的热量，温度升高20℃，则它的比热容是2100J/（kg•℃）．

Answer 1

分析 （1）水的比热容大，在同样吸放热条件下水的温度变化小．也可结合热量的公式Q=cm△t进行解释；
（2）克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减少，内能增加；
（3）根据图象判断出bc段它所处的物质状态，从而可知比热容的大小，然后根据物质的质量和温度的变化利用吸热公式Q_吸=cm△t求吸收的热量．
（4）已知质量、升高的温度值、吸收的热量，由热量公式的变形公式c=$\frac{{Q}_{吸}}{m△t}$可以求出该物质的比热容．

解答 解：（1）根据吸热公式Q=cm△t可知，海水和沙子相比，在同样受热的情况下，吸收的热量多，由于水的比热容较大，沙子的温度变化比海水的高，因此小明光着脚踩在沙滩上感觉烫脚，进入水中后觉得凉快．
（2）小朋友从滑梯上滑下，臀部和滑梯之间存在摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，臀部内能增加，温度升高，有灼热的感觉．
（3）由图可知：bc段的温度高于0℃，是水，
则Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×（6℃-0℃）=3.78×10⁴J．
（4）由Q_吸=cm△t得物质的比热容：
c=$\frac{{Q}_{吸}}{m△t}$=$\frac{8.4×1{0}^{4}J}{2kg×20℃}$=2100J/（kg•℃）．
故答案为：（1）Q=cm△t；相同；大；高；（2）机械能；内能；增加；升高；
（3）b-c段它吸收的热量3.78×10⁴J；（4）2100J/（kg•℃）．

点评 此题考查了比热容的理解、比热容的计算等知识点，是一道综合题，难度较大．