专题25 比热容和热机
一.选择题(共18小题)
1.(2018?长春)我国北方冬天取暖用的“暖气”,通常用水作为输运能量的介质,这是因为水的( )
A.密度大 B.密度小 C.比热容大 D.比热容小
【分析】因为水的比热容较大:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多,据此分析。 【解答】解:因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,取暖效果好,所以暖气装置中用水来供热。 故选:C。
2.(2018?烟台)炎炎夏日,烈日下海滩的沙子热得烫脚,而海水很清凉,榜晚落日后,沙子凉了,海水却依然暖暖的,这主要是因为海水和沙子具有不同的( ) A.密度 B.内能 C.热量 D.比热容
【分析】水的比热容大,在吸收和放出相同热量时,与同质量的其他物质相比,其温度变化小。 【解答】解:
水的比热容比沙子的比热容大,同样受热或冷却的情况下,吸收或放出相同热量,水的温度变化比沙小,因此,在受太阳照射条件相同时,海水比沙滩的温度低,放出相同热量时,海水比沙滩的温度高,故D正确。 故选:D。
3.(2018?福建)福建沿海地区昼夜温差较小,而内陆沙漠地区昼夜温差较大。这主要是因为海水与砂石相比具有较大的( ) A.密度 B.内能 C.比热容 D.质量
【分析】沿海地区,水多,因为水的比热容较大,相同质量的水和泥土沙石比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少,据此分析。
【解答】解:沿海地区水多;内陆地区水少、沙石多。因为水的比热容较大,白天,相同质
量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小。 故选:C。
4.(2018?眉山)下表中有几种物质的比热容,小张同学根据提供的数据得出了四个结论,其中正确的是( )
几种物质的比热容/[J?(kg?℃)] 水
4.2×10
3
﹣1
铁 铜
0.46×10 0.39×103
3
酒精 2.4×103
煤油 2.1×103 干泥土 0.54×103 冰
2.1×103
水银
0.14×103
A.一杯水比一桶煤油的比热容小 B.液体的比热容一定比固体的比热容大 C.水吸收或放出热量的本领较强,常用作冷却剂 D.比热容是物质自身的性质之一,只和物质的种类有关
【分析】比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类和状态有关,与物质吸收热量的多少、质量多少、温度变化没有关系;根据比热容的特点进行分析判断。
【解答】解:A、由表格中的信息可知,水的比热容大于煤油的比热容,比热容大小与质量无关,故A错误。
B、液体的比热容不一定比固体的大,比如:冰的比热容比水银的比热容大,故B错误。 C、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以人们常用水作冷却剂,故C正确;
D、比热容是物质自身的性质之一,只和物质的种类和状态有关,故D错误。 故选:C。
5.(2018?孝感)对以下各种热现象的解释,其中正确的是( ) A.海边昼夜温差变化比沙漠中小﹣﹣是因为水的比热容小 B.寒冬,草木上有白霜﹣﹣是因为空气中的水蒸气遇冷而液化 C.深秋,清晨河面上冒“白气”﹣﹣是因为河面上水蒸气的汽化 D.往手臂皮肤上涂些花露水,会感觉凉爽﹣﹣是因为花露水蒸发时吸热
【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;
(2)物质从液体变为固态是凝固过程,凝固放热;物质从固态变为液态是熔化过程,熔化吸热;
物质从气态变为液态是液化过程,液化放热;物质从液态变为气态是汽化过程,汽化吸热; 物质从气态直接变为固态是凝华过程,凝华放热。物质从固态直接变为气态是升华过程,升华吸热。 【解答】解:
A、沿海地区和沙漠地区相比,沿海地区水多,水的比热容大,在相同的吸放热条件下,水的温度变化小,冬暖夏凉,昼夜温差小;沙漠地区多砂石,砂石的比热容较小,在相同的吸热条件下,砂石的温度变化大,故A错误;
B、白霜是固态的小冰粒,它是由空气中的水蒸气直接变成的,属于凝华现象,故B错误; C、“白气”是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴,属于液化现象,故C错误; D、花露水蒸发时要吸收热量,所以在皮肤上涂一些花露水,花露水蒸发时带走部分热量,会感到凉爽,故D正确。 故选:D。
6.(2018?淄博)下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是( ) A.让热水流过散热器供暖 B.用循环水冷却汽车发动机 C.沿海地区昼夜温差较小 D.夏天在房间内洒水降温
【分析】(1)对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多; (2)水分的蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,即蒸发吸热。 【解答】解:
A、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以让流动的热水流过散热器取暖,故A不符合题意;
B、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用循环水冷却,故B不符合题意;
C、因为水的比热容大于沙石的比热容,相同质量的水和砂石吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的温度少,所以沿海地区昼夜温差比内陆地区小,故C不符合题意; D、炎热的夏天,在室内地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,使人感
到凉爽,不是利用水的比热容大的特点,故D符合题意。 故选:D。
7.(2018?桂林)经常下厨的小关发现,同时用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油,油的温度总是升高得快些。这是因为( ) A.水的比热容小,吸热后温度升高得快 B.油的比热容小,吸热后温度升高得快 C.在相同的时间内,水吸收的热量较多 D.在相同的时间内,油吸收的热量较多
【分析】根据Q=cm△t分析油的温度升高得快的原因; 用相同的燃气灶加热,相同时间内水和食用油吸收的热量相同。 【解答】解:
(1)用相同的燃气灶加热,相同时间内水和食用油吸收的热量相同,故CD错误; (2)质量相等、初温相同的水和食用油,相同时间内吸收的热量相同,因为水的比热容大于食用油的比热容,根据Q=cm△t知,油的温度升高得快些,故A错误、B正确。 故选:B。
8.(2018?成都)在四冲程汽油机的工作过程中,内能转化为机械能的是( ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【分析】四冲程内燃机的四个冲程依次是:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;其中做功冲程是把内能转化为机械能;压缩冲程是把机械能转化为内能。 【解答】解:
四冲程汽油机的一个工作循环由四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;其中压缩冲程将机械能转化为内能;做功冲程将内能转化为机械能,故C正确。 故选:C。
9.(2018?滨州)如图是内燃机工作循环中的一个冲程,它是( )
A.压缩冲程,将化学能转化成内能 B.压缩冲程,将机械能转化成内能 C.做功冲程,将内能转化成机械能 D.做功冲程,将机械能转化成内能
【分析】解决此题要结合内燃机的做功冲程特点和原理进行分析解答,知道做功冲程中的能量转化。
【解答】解:图中的气门关闭,活塞下行,并且电火花打火,这是做功冲程的特点; 在做功冲程中,能量转化关系是气体的内能转化为机械能; 故选:C。
10.(2018?黔南州)如图表示的是汽油机工作时的( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【分析】由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程。 【解答】解:如图,进气门和排气门都是关闭的,活塞下行,火花塞喷出电火花,可以判断是做功冲程。 故选:C。
11.(2018?邵阳)小型汽车上的四冲程汽油机中,主要把机械能转化为内能的冲程是( ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【分析】汽油机的一个工作循环由四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲