第1节 热量 比热容 · 练习题(共32题)
1.填空题中等
新疆是著名的瓜果之乡,这里的瓜果格外香甜。主要是因为新疆地区砂石多,日照时间长,砂石比热容_________(选填“较大”或“较小”),使得昼夜温差大,利于水果糖分积累。在白天,充足的光照让气温升高,果园里的灌溉水会发生__________(填物态变化名称)现象。
答案:较小;汽化
2.单选题中等
以下说法中,正确的是( )
- A. 物体吸收热量,温度一定升高
- B. 物体温度升高一定吸收热量
- C. 物体温度越高,所含热量越多
- D. 以上说法都不对
答案:D
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【详解】A.物体吸收热量,温度不一定升高,如晶体熔化过程中,不断吸收热量,温度不变,故A错误;
B.物体的温度升高,不一定是吸收了热量,也可能是别的物体对它做了功,故B错误;
C.热量是过程量,不能说所含热量的多少,故C错误;
D.由以上分析得,以上说法都不对,故D正确。
故选D。
3.填空题中等
“热”字有多种含义,在物理学中有时表示温度,有时表示热量,有时表示内能。则“物体吸热温度会升高”中的“热”表示的是___________ ;“沸腾的水很热”中的“热”表示的是 _________ 。
答案:热量 温度
【详解】[1][2]“热”有不同含义,有“温度”“内能”“热量”等多种含义,温度表示物体的冷热程度;内能表示物体具有内能;热量是热传递过程中吸收或放出热量的多少。故物体吸热是指吸收热量,即其中的“热”表示的是吸收的热量。开水很热是指水的温度高,即这里的“热”表示的是温度。
4.单选题中等
在“用酒精温度计测量水的温度”实验中,下列说法正确的是( )
- A. 若水的温度高,酒精的温度低,热量会从水传递到酒精
- B. 测量水的温度时,要待温度计示数稳定后再取出读数
- C. 使用温度计测量温度时,温度计可以当搅拌器使用
- D. 水的温度越高,水含有的热量越多
答案:A
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【详解】A.热传递时,热量总是从温度高的物体传给温度低的物体,若水的温度高,热量会从水传递到酒精,故A正确;
B.用温度计测量液体温度,要待温度计示数稳定后读数,读数时温度计要停留在被测液体内,不能取出读数,故B错误;
C.温度计是专门测量液体温度的工具,不能当搅拌器使用,否则温度测量不准确,且可能损坏温度计,故C错误;
D.热量是一个过程量,物体不“含有”热量,故D错误。
故选A。
5.填空题中等
热传递过程中传递能量的多少叫_________,用符号__________ 表示,其单位是_______ 。热量是过程量,只能说______或________热量,不能说_______或 _______热量。(后四空均选填“含有”“具有”“吸收”或“放出”)
答案:热量 Q 焦耳 吸收 放出 含有 具有
热量 Q 焦耳 吸收 放出 含有 具有
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[1]物理学中,热量表示热传递过程中传递能量的多少。
[2]热量用符号Q表示。
[3]热量的单位时焦耳,简称焦,用符号J表示。
[4][5][6][7]由于热量是过程量,只能说吸收或放出热量,不能说含有或具有热量。
6.单选题中等
利用如图甲所示的实验装置比较不同物质吸热的情况,使用相同规格的电加热器分别对水和食用油加热得到温度随时间变化的图像如图乙所示。已知,不计热量损失。下列说法正确的是( )
①应在两个相同的烧杯中加入体积和初温均相同的水和食用油
②加热2min时,食用油和水吸收的热量一样多
③若给汽车发动机降温,应选b物质作冷却剂
④分析图乙可得a是食用油的升温图像,其比热容为2.8 x 103 J/(kg . ℃)
- A. 只有①③正确
- B. 只有②③正确
- C. 只有②③④正确
- D. 只有①②③正确
答案:C
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①根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故应在两个相同的烧杯中加入质量(水和食用油密度不同,根据m=ρV,体积相同的水和食用油质量不同)和初温均相同的水和食用油,故①错误;
②根据转换法,2min时a吸收的热量与b一样多,故②正确;
③④根据转换法,使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少。根据图乙可知,升高20℃,a、b的加热时间分别为2min和3min(a、b吸热之比为2:3),升高相同的温度,b加热时间长,b的吸热能力强,b为水;使用物质b作为冷却剂,根据Q=cmΔt可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),可得食用油的比热容为 c=(2min/3min)*4.2 x 103=2.8x 103
7.实验探究题中等
某物理实验小组利用如图所示的装置研究水和煤油的吸热能力。
(1) 实验中用__________反映液体吸收热量的多少;
答案:加热时间
(2) 小新每隔2min测量一次水和煤油的温度,并将实验数据记录在下表中。分析表中数据可知,___________的吸热能力更强,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),可知煤油的比热容为____________ J/(kg·℃);
答案:水; 2.1 x 103
(3) 同组的小明同学对实验装置进行了改进,他提出采用电加热器对不同物质进行加热,改进后装置的优点是 _________________________。
答案:采用电加热器对不同物质进行加热,电热棒加热稳定,便于控制相同时间内提供的热量相同。
答案:(1) 加热时间;(2) 水; 2.1 x 103;(3) 采用电加热器对不同物质进行加热,电热棒加热稳定,便于控制相同时间内提供的热量相同。
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8.单选题中等
如图是探究“比较水和煤油吸收热量时温度升高快慢”的实验装置,下列实验条件中不是必须满足的是( )
- A. 水和煤油的初温必须相同
- B. 酒精灯火焰大小必须相同
- C. 水和煤油质量必须相同
- D. 盛放水和煤油的容器必须相同
答案:A
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A.实验中加热相同时间,吸收相同热量,根据温度计升高的示数来反映吸热能力大小的,所以不需要控制水和煤油的初温相同;故A符合题意;
B.相同的热源,酒精燃烧在相同的时间内放出热量相同,用加热时间反映液体吸收热量的多少,必须控制酒精灯的火焰相同;故B不符合题意;
C.探究“比较水和煤油吸收热量时温度升高快慢”的实验中,采用的是控制变量法,实验中必须要控制水和煤油的质量相同;故C不符合题意;
D.实验中应该采用相同的容器,这样容器的吸热情况相同;故D不符合题意。
故选A。
9.实验探究题中等
小利在烧水和煮豆浆时发现豆浆比水先沸腾。他猜想原因可能是:A.豆浆的沸点比水低:B.豆浆的比热容比水小。于是通过图甲所示的两套相同实验装置进行探究。
(1) 烧杯中装有初温和_________均相等的水和豆浆。某时刻水中温度计示数如图甲所示,其温度是__________℃。
答案:质量 48
(2) 小利根据实验数据绘制了豆浆的温度随时间变化图像a和水的温度随时间变化图像b.如图乙所示,由图像可知,猜想 _________(选填“A”或“B”)是错误的。水和豆浆升高相同的温度,________吸收的热量多。
答案:A 水
答案:(1) 质量 48;(2) A 水
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(1)[1]比较物质的吸热能力,要控制不同物质的质量相同,则烧杯中装有初温和质量均相等的水和豆浆。
[2]如图甲所示,水中温度计分度值为1℃,其示数为48℃。
(2)[1]由图像可知,水和豆浆沸点是相同的,升高相同的温度,b加热时间长,吸热多,b吸热能力强,猜想A是错误的。
[2]根据图像可知,加热相同时间,豆浆升高的温度大于水升高的温度,由Q=cm▲t 可得,水的比热容大,所以水和豆浆升高相同的温度,水吸收的热量多。
10.实验探究题中等
学校实验小组利用如图所示的实验装置探究不同物质的吸热能力,他们使用相同规格的电加热器给质量相等的甲、乙液体加热,每隔0.5min测量一次温度,数据记录在表格中。
(1) 实验过程中用___________的长短来表示液体吸收热量的多少。以下研究中所采用方法与此相同的是________。(选填“A”或“B”)
答案:加热时间 ; A
(2) 如表格所示,当甲、乙液体升高相同温度时,___________液体吸收的热量更多,则甲、乙液体的比热容关系是c甲 ______ c乙(选填“>”、“<”或“=”);
答案:乙 ; <
答案:(1) 加热时间 ; A;(2) 乙 ; <
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(1)[1]实验中使用相同的加热装置,所以将加热时间转换为物体吸收的热量,该方法为转换法。
[2]A.探究动能的大小与哪些因素有关时,通过观察木块被推动距离的远近来判断小球动能的大小,该方法属于转换法,故A符合题意。
B.探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,保持电阻不变,改变导体两端的电压,该方法属于控制变量法,故B不符合题意,
故选A。
(2)[1] [2]据表格分析可知,当升高相同温度时,乙用时长,所以乙吸收热量多;根据热量计算公式Q=cmΔt可知c甲<c乙
11.单选题中等
依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
- A. 一桶煤油用掉一半,桶内剩余煤油的比热容变小
- B. 水和砂石吸收相等的热量,水的温度升高得较多
- C. 水的比热容表示水的温度降低1°C放出的热量是4.2×103J
- D. 质量相等的水和煤油,升高相同温度,煤油吸收热量少
答案:D
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12.填空题中等
已知水的比热容为4,2x103 J/(kg · ℃),这表示质量是1kg的水温度升高(或降低)1℃时________________________ ;若将1kg水倒掉一半,剩余水的比热容将____________。
答案:所吸收(或放出)的热量是4.2×103 J 不变
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水的比热容是,它表示的物理意义是:1kg的水温度升高(或降低)1℃,所吸收(或放出)的热量是103 J
[2]比热容是物质的一种特性,与物质的种类、状态有关,而与质量无关,故将1kg的水倒掉一半,剩余水的比热容不变。
13.单选题中等
根据表中给出物质的物理性质的数据,下列判断正确的是( )
- A. 用铝锅可以熔化铜块
- B. 体积相同的实心铜球和银球所含的物质一样多
- C. 初温和质量相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铝块末温低
- D. 物质的比热容与它的质量或温度的变化、吸收或放出热量的多少有关
答案:C
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A.由表格中数据知,铜的熔点高于铝的熔点,所以要熔化铜块不可以用铝锅来盛装,故A错误;
B.据表可知铜和银的密度不同,则体积相同的实心铜球和银球质量不同,即所含物质的多少不同,故B错误;
C.铜的比热容小于铝的比热容,初温和质量相同的铜球和铝球吸收相同热量的前提下,铜球温度变化量大,末温高,铝球温度变化量小,温度低,故C正确;
D.比热容是物质的属性,与物质的种类和物态有关,与物质的质量或温度的变化、吸收或放出热量的多少无关,故D错误。
故选C。
14.填空题中等
太阳能热水器内盛有100kg温度为20℃的水,经阳光照射一天后,水温升高了50℃,热水器中的水吸收了____________J的热量(已知c水= 4.2 x 103 J/(kg·℃)),用去一部分水,热水器中水的比热容将__________。(选填“变大”“变小”或“不变”)
答案:2.1 x 107 不变
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15.单选题中等
在生活中,我们常常会利用物质的比热容来解决一些实际问题,以下说法正确的是( )
- A. 夏天在地面上洒水可以降温,是利用了水的比热容大这一特性
- B. 质量相同的水和煤油,升高相同的温度,煤油吸收的热量多
- C. 汽车发动机用水做冷却剂,是因为水的比热容大
- D. 沿海地区昼夜温差比内陆地区小,是因为在吸收或放出相同热量时,水的温度变化大
答案:C
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A.夏天在地面上洒水可以降温,是利用了水蒸发吸热,故A错误;
B.水的比热容较大,质量相同的水和煤油,升高相同的温度,水吸收的热量多,故B错误;
C.汽车发动机用水做冷却剂,是因为水的比热容大,和相同质量的其它物质相比,升高相同温度时,水可以吸收更多热量,故C正确;
D.沿海地区昼夜温差比内陆地区小,是因为沿海地区水较多,水的比热容比砂石大,在吸收或放出相同热量时,水的温度变化小,故D错误。
故选C。
16.填空题中等
“绿水青山就是金山银山”。为了改善城市环境,许多城市大力开发湿地公园,修建人工湖来调节气温,这是利用水的_________较大。一瓶水喝掉一半,剩余水的比热容_______________;剩余水的密度_________(后两空均选填“变小”“变大”或“不变”)。
答案:比热容 不变 不变
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[1]水的比热容较大,在相同条件下,与其它物质相比,在吸收或放出相同的热量时,水的温度变化相对较小。因此,在白天,当阳光照射到湖面上时,湖水会吸收大量的热量,但温度不会急剧上升;在夜晚,湖水又会放出热量,但温度也不会急剧下降。这样,人工湖就起到了调节周围气温的作用。
[2][3]比热容、密度是物质的一种特性,与物质的质量、体积等因素无关。因此,水喝掉了一半,剩余水的比热容、密度保持不变。
17.单选题中等
在沿海地区,常见“海陆风”现象。如图所示,当风从陆地吹向海洋时,通常( )
- A. 发生在夜晚,且海水温度较高
- B. 发生在夜晚,且陆地温度较高
- C. 发生在白天,且海水温度较高
- D. 发生在白天,且陆地温度较高
答案:A
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水的比热容比泥土、沙石的大,白天太阳照射时,水面温度上升得慢,陆地温度上升得快,热空气上升,冷空气补充,风从海面吹向陆地,形成海风;晚上,气温下降,水面温度下降得慢,温度高一些,热空气上升,风从陆地吹向海面,形成陆风,由图可知,此时地面附近的空气从陆地吹向海洋,形成陆风,故出现如图所示风向时,通常发生在夜晚,且海洋温度较高,故A正确,BCD错误。
故选A。
18.填空题中等
汽车发动机的散热器用水做冷却剂,是由于水的比热容较__________的缘故。当散热器中水的质量减少时,水的比热容___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。小红在实验室用酒精灯把质量为0.2kg,初温为40℃的水加热到90℃,则水吸收的热量为_______________ J。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)水未沸腾]
答案:大 不变 4.2×104
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[1]汽车发动机工作过程中,不可避免地产生很多热量,这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作;由Q=cm▲t可知,在质量和升高的温度相同时,与其它液体比较,因为水的比热容较大,所以吸收的热量较多,冷却效果最好。
[2]当散热器中水的质量减少时,水的种类和状态不变,比热容不变。
[3]把质量为0.2kg,初温为40℃的水加热到90℃,水吸收的热量
Q吸=c水 m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.2kg×(90℃-40℃)=4.2×104 J
19.单选题中等
在一个标准大气压下,甲乙两种物质的初温分别20℃是和30℃.它们的比热容之比为2:1,质量之比为3:2,吸收了相同的热量,最终甲的温度是50℃,如果乙是水,则乙升高的温度是( )
- A. 70℃
- B. 100℃
- C. 120℃
- D. 90℃
答案:A
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20.填空题中等
水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),将质量为1kg的水倒了一半,剩余水的比热容为 _______ J/(kg·℃),在1标准大气压下,若10L 40℃的水吸热2.94×106 J,水的温度将升高_______ ℃。
答案:4.2×103 60
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21.计算题中等
由于天气渐凉,妈妈要用热水给小明加热250g的瓶装牛奶,如图所示,要使这瓶牛奶的温度由10℃最终升高到50℃,水的比热容为4.2×103 J/(kg•℃),牛奶的比热容为2.1×103 J/(kg•℃),不计热量损失,则:
(1) 牛奶需要吸收多少热量?
答案:2.1×104 J
(2) 若用热水加热牛奶的效率是50%,热水放出了多少热量?
答案:4.2×104 J
(3) 利用(2)的数据,妈妈至少需要用60℃的热水多少千克?
答案:1kg
答案:(1) 2.1×104 J;(2) 4.2×104 J;(3) 1kg
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22.单选题中等
将一个温度为10℃、质量为500g的物块放入温度为100℃、质量为800g的水中,物块和水的温度随时间(分)的变化图像如图所示[不计热损失C水=4.2×103 J/(kg·℃)]。以下说法正确的是( )
- A. 前6min,物块吸收的热量小于水吸收的热量
- B. 物块的比热容与水的比热容之比为5︰4
- C. 前6min,物块吸收的热量是1.008×105J
- D. 前6min,水放出的热量为2.016×105J
答案:C
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23.填空题中等
用两个相同的电热水器给质量同为2kg的物质甲和水同时加热且不计热量损失,它们的温度随时间的变化关系如图所示。已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),则甲3min吸收的热量是___________J,甲物质的比热容是_______________J/(kg·℃)。
答案:1.68×105 J 2.8×103 J1.68×105 J 2.8×103 J
1.68×105 J 2.8×103 J
1.68×105 J 2.8×103 J
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24.计算题中等
某太阳能热水器,水箱内有150kg的水.水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
(1) 在阳光照射下,水的温度升高了10℃求水吸收的热量;
答案:6.3 x 106 J/
(2) 求水箱内150kg的水温度从90℃降低到60℃,和温度从30℃升高到70℃,放出的热量与吸收的热量之比。
答案:3:4
答案:(1) 6.3 x 106 J/;(2) 3:4
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25.单选题中等
水是自然界最灵动的诗行,以万千姿态编织着地球的生命图谱。下列与水有关的知识,叙述正确的是( )
- A. 水加热到100℃一定会沸腾,沸腾后水面上出现的“白气”是汽化形成的
- B. 炎热的夏天,长江里的水在阳光下变成水蒸气,这是液化现象,需要吸热
- C. 寒冷的冬天,人们常用“暖水袋”来取暖,是因为水吸放热量的本领较强
- D. “霜降”前后,昼夜气温差明显增大,室外植物叶上的小水珠会在夜晚结霜
答案:C
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A.水的沸点与所处环境的大气压有关,所以100℃不一定沸腾,此外,沸腾后水面上出现的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴,属于液化现象,而非汽化,故A错误;
B.炎热的夏天,长江里的水在阳光下变成水蒸气是汽化现象,需要吸热,故B错误;
C.水的比热容较大,在温度变化时能吸收或释放更多热量,因此暖水袋降温时释放的热量多,适合取暖,故C正确;
D.霜是水蒸气凝华形成的固态冰晶,而非由液态水珠凝固形成的,故D错误。
故选C。
26.单选题中等
甲亢哥四月初在北京八达岭长城观察到砖石结构的城墙在正午(16℃)升温较慢,而在深圳海边的沙滩游玩时发现沙子在正午(28℃)日照下迅速变烫。结合两地材料特性与气候差异,下列说法正确的是( )
- A. 北京砖石升温比深圳慢是因为砖石比热容小,吸热能力弱
- B. 沙滩升温快是因为沙子传递热量更快
- C. 北京长城的晨雾在正午散去,此时发生了升华现象
- D. 深圳的正午沙滩温度高,海水由于比热容大温度会略低一些
答案:D
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AB.北京砖石升温比深圳慢是因为砖石比热容大,质量相同的砖石与沙子吸收相同的热量后,砖石升高的温度少,说明砖石的吸热能力强,故AB错误;
C.北京长城的晨雾在正午散去,此时液体的水珠吸热变成水蒸气,发生了汽化现象,故C错误;
D.海水比热容比沙子大,在正午日照下,相同质量的海水和沙子吸收相同热量,根据Q=cmΔT,海水温度升高得少,所以海水温度会比沙滩略低一些,故D正确。
故选D。
27.单选题中等
新疆吐鲁番的火焰山昼夜温差大,这主要是因为沙石的( )
- A. 密度较大
- B. 熔点较高
- C. 比热容较小
- D. 导热性好
答案:C
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由于沙子的比热容较小,白天吸收热量后,沙子的温度升高的多,气温较高;夜晚放出热量后,沙子的温度下降的多;新疆吐鲁番的火焰山属于沙漠地带,基本上都是砂石,所以吐鲁番的火焰山昼夜温差大,故C符合题意,ABC不符合题意。
故选C。
28.单选题中等
某固态物体的质量为m,其物质的比热容为c,用稳定的热源对它加热35min。物体在相同时间内吸收的热量相等。上述过程中记录不同时刻的温度,最后绘制出温度随时间变化的图像,如图所示。下列说法正确的是( )
- A. 在25~35min,该物体吸收的热量为cm( t1 - t0 )
- B. 该物体在凝固过程中放出的热量为1.5cm( t2 - t1 )
- C. 这种物质固态时的比热容大于液态时的比热容
- D. 这种物质的吸热能力随着温度的升高不断减小
答案:A
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A.稳定热源加热,相同时间吸收相同热量,则前10分钟物体吸收的热量为cm(t1-t0),前10分钟吸 收的热量和25~35分钟吸收热量相同,故A正确;
B.该物质在10~25min是熔化过程,熔化是吸热 过程不是凝固过程,且题干中未给出凝固过程相关 信息,无法计算凝固过程放出的热量,故B错误;
C.由图像可知,固态时(如0~10min)相同时间 内温度升高得快,液态时(如25~35min)相同时 间内温度升高得慢。根据Q=cmΔt,在吸收热量Q 和质量m相同的情况下,Δt越大,比热容c越小,所以固态时的比热容小于液态时的比热容,故C错误;
D.物质的吸热能力由比热容表示,由前面分析知 该物质固态时比热容小,液态时比热容大,而不是 随着温度升高吸热能力不断减小。比如从固态升温 到熔点过程中吸热能力不变(固态比热容不变),从 液态升温过程中吸热能力也不变(液态比热容不 变),故D错误。
故选A。
29.单选题中等
质量相等的甲、乙两种不同液体,装在相同的容器中,用相同的电加热器加热,其温度随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
- A. 1min内,甲吸收的热量小于乙吸收的热量
- B. 1min后乙温度不变,由此判断,乙物质不再吸热
- C. 甲、乙的比热容之比为3∶2
- D. 甲、乙的比热容之比为2∶1
答案:D
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30.单选题中等
小华通过实验比较甲、乙两种液体比热容的大小。他将质量相等的甲、乙两种液体,分别倒入完全相同的两个具有保温功能的电热杯中,盖好杯盖,将两种液体均加热到55℃。再将初温均为20℃的两个完全相同的实心铜块,分别浸没两个电热杯的液体中,盖好电热杯的盖子。经过足够长的时间,用温度计分别测量两种液体的温度,甲液体的温度为50℃,乙液体的温度为48℃。若不计热量损失,则下列说法正确的是( )
- A. 两电热杯将甲、乙两种液体加热到55℃所用的时间相同
- B. 甲液体中铜块吸收的热量等于乙液体中铜块吸收的热量
- C. 放入铜块后甲液体放出的热量大于乙液体放出的热量
- D. 液体甲的比热容小于液体乙的比热容
答案:C
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