初中物理探究比热容的实验试题

无内胆饮水机的电路原理如图，电热丝R₁、R₀绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过改变“温、开水选择开关”的状态（“断开”或“闭合”），可以选择出温水或开水．该管线机的额定电压是220V，开水加热电功率是2200W，温水加热电功率是1100W．已知：电热丝R₁、R₀电阻不随温度变化，水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃），水的密度ρ=1×10³kg/m³，取g=10N/kg．问：

（1）“温、开水选择开关”的状态和出温水、开水的对应关系如何？
（2）饮水机正常工作，出开水时电热丝中的电流是多少？电热丝R₀的电阻是多少？
（3）现在需要100℃的开水500mL，已知水的初温是20℃，水需要吸收多少热量？如果电能转化为水的内能的效率是80%，饮水机正常工作时，烧开这些水需要多少时间？

如图所示为冬天人们常用的一种电热暖手宝，其内部液体通常采用水，这是利用水的   的属性，使保暖时间更长．当袋内0.5kg的水由0℃加热至80℃，需要吸收的热量为   J．为了使用时更加安全，它的内部采用了双重温控保护开关，两个温控开关是   （选填“串联”或“并联”）起来使用的．[c_水=4.2×10³J/（kg·℃）]

如图所示为冬天人们常用的一种电热暖手宝，其内部液体通常采用水，这是利用水的__________的属性，使保暖时间更长．当袋内0.5kg的水由0℃加热至80℃，需要吸收的热量为____________J，该电热暖手宝正常工作时功率为600W，不计热量损失，产生这些热量需要的时间为________秒．为了使用时更加安全，它的内部采用了双重温控保护开关，两个温控开关是___________（选填“串联”或“并联”）起来使用的．[c_水=4.2×10³J/（kg·℃）]．

在做“海波熔化”实验时，小华采用如图的实验装置。将装有海波的大试管放入500g沸水中，停止酒精灯加热，用温度计A和B分别测量海波和烧杯中热水的温度。根据两个温度计的示数，绘制出了海波和热水的温度随时间变化的图像（如图）。若不考虑热量损失，由图像可知，第5min到第10min，大试管内的海波温度不变，内能   （填“增加”、“减小”或“不变”）；10min内水放出的热量为   J。

为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力，宗诚用酒精灯均匀加热0.4kg该种固体，根据实验数据绘制出的图线如图所示．通过查阅资料已知该物质液态（BC阶段）时的比热容为3×10³J/(kg·℃)．

（1）该物质在B点时的内能______(大于/小于/等于)在A点时的内能；
（2）该物质从第6min到第10min共吸收______J热量，该物质在固态（OA阶段）时的比热容为______J/(kg·℃)；
（3）经测量BC阶段消耗热值为3.0×10⁷J/kg的酒精10g（酒精完全燃烧），则在BC阶段的热转化效率为______．

用图甲所示的实验装置探究烧杯内的某种物质熔化时温度的变化规律。实验过程中，电热棒的功率保持恒定。

（1）某时刻温度计的示数如图甲所示，此刻物质的温度是       ℃。
（2）根据实验数据描绘出加热过程中烧杯内物质的温度随时间变化图像如图乙所示，该物质的熔点是       ℃。
（3）t₂时刻该物质处于       态。
（4）比较t₂与t₃时刻的内能，t₂时刻的内能_______（填“＞”、“＝”或“＜”）t₃时刻的内能。理由是                       。
（5）已知0～t₁与t₅～t₆的加热时间相等，由图乙可知两段时间内，物质的温度升高不同，由此可得出：这种物质固态时的比热容比液态时的比热容       。

一个标有“220V 1000W”的快速电热水壶，要在标准大气压下将1kg温度为20℃的水烧开，水需要吸收的热量是_______J，若不计热损失，电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间是_______s。【水的比热容为4.2×10³J／(kg·℃)】

梧州的苍海湖蓄水以后对沿岸气温能起一定的调节作用，这主要是因为水的

A．密度大

B．密度小

C．比热容大

D．比热容小

汽油机是热机的一种．图是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在       冲程．某单缸四冲程汽油机在1s内完成了15个循环，则该汽油机工作时飞轮的转速为           R/min．常用水来冷却发动机，是因为水的          比较大．

在“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验中，实验装置如图所示。

（1）试管中装有适量的碎冰，按图组装时应将温度计的玻璃泡与碎冰充分接触，但不要碰到  
（2）图是根据实验记录绘制的冰熔化时温度随时间变化的图象。由图象可知：冰是      （填 “晶体”或“非晶体”；物体在a点时具有的内能       （填“大“小于”或“等于”）在b点时的内能。
（3）试管中的冰完全熔化后，若持续加热，在标准大气压下将得到图象中的DE段，这段时间内试管中的水    （填“能”或“不能”）沸腾，是因为试管中的水           。
（4）AB段与CD段的倾斜程度不同，这是因为水和冰的________不同。

用天然气烧水，天然气是   （选填“可再生”“不可再生”）能源，要在1标准大气压下烧开初温为20℃、质量为3kg的一壶水，水吸收的热量是        J；若天燃气完全燃烧放出热量的80%被水吸收，则要完全燃烧     m³的天然气.【天然气的热值取3.0×10⁷J／m³，C_水=4.2×10³J/（kg·℃）】

某品牌电热水壶的铭牌上标着如下表所示的数据。
请计算：

热水壶容量	2.0L
额定电压	220V
加热时功率	800W
频率	50Hz

 
（1）该电热水壶的电阻；
（2）当电热水壶装满水后，从20℃加热到100℃，水吸收的热量；[水的比热容为4.2х10³J/(kg·℃)]。
（3）在额定电压下，要放出这些热量，电热水壶工作的时间。（不计热量损失）。

小华同学利用图甲所示装置对100g冰加热，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态．图乙是他根据记录的数据绘制的温度﹣时间图象，根据图象可知：

（1）冰属于     （选填“晶体”或“非晶体”）
（2）在BC阶段物质处于      状态（选填“固体”、“液体”或“固液共存”）；
（3）设相同时间内物质吸收的热量相同，则由图乙的温度﹣时间图象可知BC阶段物质共吸收了     J的热量（c_冰=2.1×10³J/kg•℃，c_水=4.2×10³J/kg•℃）；
（4）图丙是另一位同学在完成同一实验时绘制的温度﹣时间图象，老师认为他的CD段数据有问题，老师做出这样的判断的依据是                              

小明是个很善于把物理知识应用于实际的同学，最近他家中新安装了天然气热水器，如图所示。小明仔细观察了包装箱、热水器铭牌，获得了以下信息：①包装箱及热水器的总质量为16kg；②“堆码层数极限”标志数为11，即该包装箱在仓储时从地面开始，平放时最大堆放层数是11层，超过则可能把最底层的包装箱压坏；③根据包装箱尺寸计算出平放时的底面积为0.4m² ；④热效率为87%。表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能，有87%的转化为水的内能；⑤加热模式为“即热式”。即用热水器给水加热时，只要接通开关让自来水流过热水器，流出的水即可达到设定的水温。
水暖想估测该热水器的实际热效率，以核对铭牌上的数值是否准确。他接通热水器工作开关，当流出40kg热水时，让热水器停止工作。已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出的热水温度为40℃，观察天然气表得知共用了0.15m³的天然气，天然气的热值为3.2×10⁷J/m³，水的比热容4.2×10³J/(kg·℃),g取10N/kg。
请帮小明解答下列问题：

（1）若在仓储时堆码层达到了极限11层，则最下层的包装箱承受的压强是多大？
（2）小明在估测过程中，①流过热水器的水吸收的热量是多少？②天然气完全燃烧释放的热量是多少？
（3）该热水器的实际效率是多少？

王大刚同学和家人在郊外野餐，用木炭烧水。铁锅内装有5kg水，把水从18℃加热至98℃，已知水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)。如果木炭的热值为3.4×10⁷J/kg，它燃烧放出的热有10﹪被水吸收。求：

（1）在这个过程中水吸收的热量；
（2）在这个过程中用掉多少木炭。