专题04：比热容和热值-2023-2024学年九年级（全一册）物理同步培优方法题型讲义（人教版）

专题04 比热容和热值 一、比热容 1．定义：一定质量的某种物质,在温度升高时所吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,用符号c表示。 2．物理意义：表示物质吸热或放热能力强弱的物理量。 3．单位及符号：单位是焦每千克摄氏度, 符号是J/（kg·℃）。 4．理解： （1）比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与质量、体积、温度等无关。 （2）质量相同的不同物质，当吸收或放出相同热量时，比热容大的物质温度变化较小。 （3）质量相同的不同物质，当温度的变化量相同时，比热容大的物质吸收或放出的热量多。 5．水的比热容大的应用：调节气温（人工湖）、取暖（水做传热介质）、作冷却剂等。 二、热量的计算：Q=cmΔt （1）吸热公式：Q吸=cm（t末-t初）；（2）放热公式：Q放＝cm（t初-t末）。 三、燃料的热值 1．定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量（或体积）之比，用符号q表示。 2．物理意义：热值在数值上等于1kg（或m3）某种燃料完全燃烧放出的热量。 3．特点：热值是燃料的一种属性.与其形状、体积、质量、是否充分燃烧无关，只与燃料的种类有关。 4．利用热值计算热量 （1）Q=mq；适用范围：固体，液体；q的单位是J/kg.。 （2）Q=qV；适用范围：气体；q的单位是J/m3。 总结:水的比热容的应用 一、冷却或取暖：由于水的比热容比较大，在一般情况下，一定质量的水升高（或降低）一定的温度而吸收（或放出）的热量比相同质量的其他物质升高（或降低）相同的温度而吸收（或放出）的热量多，所以我们利用水作冷却剂或取暖，做冷却剂时，是让水吸收更多的热量；用来取暖时，是让水放出更多的热量。 二、调节气候：夏天，太阳照在海面上，海水在温度升高的过程中吸收大量的热量，所以住在海边的人们并不觉得特别热；冬天，气温降低了，海水由于温度降低而放出大量的热量，使沿海气温不致降得太低，所以住在海边的人们又不觉得特别冷。 典例·解读 例1．一杯质量为m的热水与一杯质量为3m的冷水混合，冷水温度升高12℃，现将另一杯质量，温度和原来相同的热水继续与刚混合后的水再次混合，则原来混合的水升高的温度（不考虑热损失）（　　） A．12℃ B．9℃ C．7.2℃ D．9.6℃ 【答案】C 【解析】忽略热量损失，冷水吸收的热量和热水放出的热量相同，即 Q吸=Q放 从而可知 c×m×Δt=c×3m×12℃ 则解得热水温度降低 Δt=36℃ 设此时的温度为t，则原来热水的温度为t+36℃，容器内水的质量为4m；如果再把一杯相同的热水倒入这个容器中，设容器内水温变化为Δt′，水最后温度为t+Δt′，热水降低的温度为 t+36℃-(t+Δt′)=36℃-Δt′ 由热平衡方程Q吸=Q放可知 c×m×(36℃-Δt′)=c×4m×Δt′ 解得 Δt′=7.2℃ 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 例2．如图甲所示，规格相同的容器中装了相同质量的纯净水，用不同的加热器加热，忽略散热，得到如图乙的图像，下列说法正确的是（　　） A．甲烧杯中的水温上升快，说明甲杯中的水的比热容比乙杯中的水比热容小 B．甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min吸收的热量相同 C．吸收相同热量，甲杯的水升温比乙杯的多 D．加热相同时间，两杯水吸收的热量相同 【答案】B 【解析】A．由题意可知，甲乙两容器中都是相同质量的纯净水，它们的种类和状态相同，则两烧杯中水的比热容相同，故A错误； B．甲、乙杯中质量与初温相同的水，分别加热2分钟、3分钟后，最后的温度相同，根据可以知道，它们吸收的热量是相同的。故B正确； C．甲、乙杯中的水质量相等，如果吸收相等的热量，根据 可知，它们升高的温度是相等的。故C错误； D．甲乙杯中的水质量和初温相等，根据图象可以知道，加热相同时间，它们的温度不相等，根据 可知，它们吸收的热量不同。故D错误。 故选B。 例3．100g热水和50g冷水混合后（不考虑热量损失），则热水降低的温度 冷水升高的温度（填“大于”、“等于”或“小于”），热水放出的热量 冷水吸收的热量。（填“大于”、“等于”或“小于”） 【答案】 小于 等于 【解析】[1][2]当将热水和冷水混合时，若不计热量损失，热水吸收的热量等于冷水放出的热量；设冷水温度从t01升高到t，吸收的热量为Q1；热水温度从t02降低到t，放出的热量为Q2； 不计热损失，所以即 在上式中，C和t是相同的，由于冷水质量m1小于热水质量m2，故冷水所升高的温度大于热水所降低的温度。 例4．某同学用一种加热器将质量为500g的冰持续加热熔化直至沸腾，记录并绘制出温度时间图像如图所示，根据图像可以看出AB段的比热容 CD段的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”），