1. 题1表列出了一些物质的比热容。
|物质|水|煤油|冰|铝|铜|
|比热容/[J/(kg·°C)]|$4.2×10^3$|约$2.1×10^3$|$2.1×10^3$|$0.88×10^3$|$0.39×10^3$|
根据表中数据,可以得出,物质的比热容
|物质|水|煤油|冰|铝|铜|
|比热容/[J/(kg·°C)]|$4.2×10^3$|约$2.1×10^3$|$2.1×10^3$|$0.88×10^3$|$0.39×10^3$|
根据表中数据,可以得出,物质的比热容
一般
(一般/一定)不同,物质的比热容与物质的状态有关
(有关/无关)。质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多
(多/少)。质量和初温都相同的铜块和铝块,放出相等的热量后相接触,热传递的方向是从铝块传向铜块
。答案：一般；有关；多；从铝块传向铜块
解析：
从表中数据可以看出，不同物质的比热容一般不同。
水和冰是同一种物质的不同状态，比热容不同，所以物质的比热容与物质的状态有关。
根据公式$Q = cm\Delta t$（$Q$表示吸收或放出的热量，$c$表示比热容，$m$表示质量，$\Delta t$表示温度变化量），质量$m$相等，升高相同温度$\Delta t$时，比热容$c$越大，吸收热量$Q$越多，铝的比热容大于铜的比热容，所以铝吸收的热量更多。
根据$Q = cm\Delta t$，质量和初温都相同的铜块和铝块，放出相等的热量$Q$，因为铜的比热容小于铝的比热容，所以铜降低的温度更多，末温更低，热传递的方向是从高温物体传向低温物体，所以热传递的方向是从铝块传向铜块。
水和冰是同一种物质的不同状态，比热容不同，所以物质的比热容与物质的状态有关。
根据公式$Q = cm\Delta t$（$Q$表示吸收或放出的热量，$c$表示比热容，$m$表示质量，$\Delta t$表示温度变化量），质量$m$相等，升高相同温度$\Delta t$时，比热容$c$越大，吸收热量$Q$越多，铝的比热容大于铜的比热容，所以铝吸收的热量更多。
根据$Q = cm\Delta t$，质量和初温都相同的铜块和铝块，放出相等的热量$Q$，因为铜的比热容小于铝的比热容，所以铜降低的温度更多，末温更低，热传递的方向是从高温物体传向低温物体，所以热传递的方向是从铝块传向铜块。
2. 质量为2 kg的铁块,在其温度从20°C升高到40°C的过程中,吸收热量$1.84×10^4 J,$则铁的比热容为
460
J/(kg·°C)。质量相同的沙石和铁块,已知沙石的比热容约为铁的比热容的2倍,如果铁块吸收热量后温度升高了48°C,那么沙石吸收同样的热量后,其温度应升高24
°C。答案：460；24
解析：
铁的比热容：
由$Q = cm\Delta t$得，$c = \frac{Q}{m\Delta t} = \frac{1.84× 10^4\ J}{2\ kg×(40^\circC-20^\circC)} = 460\ J/(kg·°C)$
沙石温度升高：
已知$m_{沙石} = m_{铁}$，$c_{沙石} = 2c_{铁}$，$Q_{沙石} = Q_{铁}$，
由$Q = cm\Delta t$得$\Delta t_{沙石} = \frac{Q_{沙石}}{c_{沙石}m_{沙石}} = \frac{Q_{铁}}{2c_{铁}m_{铁}} = \frac{1}{2}\Delta t_{铁} = \frac{1}{2}×48^\circC = 24^\circC$
460；24
由$Q = cm\Delta t$得，$c = \frac{Q}{m\Delta t} = \frac{1.84× 10^4\ J}{2\ kg×(40^\circC-20^\circC)} = 460\ J/(kg·°C)$
沙石温度升高：
已知$m_{沙石} = m_{铁}$，$c_{沙石} = 2c_{铁}$，$Q_{沙石} = Q_{铁}$，
由$Q = cm\Delta t$得$\Delta t_{沙石} = \frac{Q_{沙石}}{c_{沙石}m_{沙石}} = \frac{Q_{铁}}{2c_{铁}m_{铁}} = \frac{1}{2}\Delta t_{铁} = \frac{1}{2}×48^\circC = 24^\circC$
460；24
3. 如题3图所示是200 g冰在加热条件不变时的熔化图像,则它在CD段吸收的热量是
8400
J,在BC段吸收的热量是______8400
J,AB段的比热容比CD段______小
(大/小)。(比热容数据见题1表)答案：8400；8400；小
解析：
由图像知，加热条件不变，单位时间吸热相同。
CD段：液态水，m=200g=0.2kg，Δt=10℃-0℃=10℃，c水=4.2×10³J/(kg·℃)，Q_CD=cmΔt=4.2×10³×0.2×10=8400J。
BC段：熔化过程，时间t=15min-5min=10min，与CD段时间相同（10min），因单位时间吸热相同，故Q_BC=Q_CD=8400J。
AB段：冰的比热容c冰=2.1×10³J/(kg·℃)，CD段水的比热容c水=4.2×10³J/(kg·℃)，故AB段比热容比CD段小。
4. 一把质量为250g的合金刀,加热到420°C,然后在空气中自然冷却至室温(20°C)。已知c₍合金$₎= 0.42×10^3 J/(kg·°C),c₍$水$₎= 4.2×10^3 J/(kg·°C),$问：
(1)这把合金刀在冷却过程中放出多少热量？
(2)若这些热量全部被30°C、0.5 kg的水吸收,水温可升高到多少摄氏度？
(1)这把合金刀在冷却过程中放出多少热量？
(2)若这些热量全部被30°C、0.5 kg的水吸收,水温可升高到多少摄氏度？
答案：
(1) 合金刀的质量 $m = 250g = 0.25kg$，初温 $t_0 = 420^\circ C$，末温 $t = 20^\circ C$，合金的比热容 $c = 0.42 × 10^3 J/(kg \cdot ^\circ C)$。
根据放热公式 $Q_{放} = cm(t_0 - t)$，得：
$Q_{放} = 0.42 × 10^3 × 0.25 × (420 - 20) = 4.2 × 10^4 J$。
答：这把合金刀在冷却过程中放出 $4.2 × 10^4 J$ 的热量。
(2) 水吸收的热量 $Q_{吸} = Q_{放} = 4.2 × 10^4 J$，水的质量 $m_{水} = 0.5kg$，初温 $t_{0水} = 30^\circ C$，水的比热容 $c_{水} = 4.2 × 10^3 J/(kg \cdot ^\circ C)$。
根据吸热公式 $Q_{吸} = c_{水}m_{水}(t - t_{0水})$，得：
$t = \frac{Q_{吸}}{c_{水}m_{水}} + t_{0水} = \frac{4.2 × 10^4}{4.2 × 10^3 × 0.5} + 30 = 50^\circ C$。
答：水温可升高到 $50^\circ C$。
(1) 合金刀的质量 $m = 250g = 0.25kg$，初温 $t_0 = 420^\circ C$，末温 $t = 20^\circ C$，合金的比热容 $c = 0.42 × 10^3 J/(kg \cdot ^\circ C)$。
根据放热公式 $Q_{放} = cm(t_0 - t)$，得：
$Q_{放} = 0.42 × 10^3 × 0.25 × (420 - 20) = 4.2 × 10^4 J$。
答：这把合金刀在冷却过程中放出 $4.2 × 10^4 J$ 的热量。
(2) 水吸收的热量 $Q_{吸} = Q_{放} = 4.2 × 10^4 J$，水的质量 $m_{水} = 0.5kg$，初温 $t_{0水} = 30^\circ C$，水的比热容 $c_{水} = 4.2 × 10^3 J/(kg \cdot ^\circ C)$。
根据吸热公式 $Q_{吸} = c_{水}m_{水}(t - t_{0水})$，得：
$t = \frac{Q_{吸}}{c_{水}m_{水}} + t_{0水} = \frac{4.2 × 10^4}{4.2 × 10^3 × 0.5} + 30 = 50^\circ C$。
答：水温可升高到 $50^\circ C$。
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