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中考物理总复习 第十三章 内能 分子热运动 姓名: 班级:
13.3 比热容(原卷版)
本节学习目标
1.知道比热容的概念、物理意义;
2.知道水的比热容较大,水在生活中的广泛应用;
3.能用比热容解释简单的自然、生活中的现象,并能设计实验、解决简单的问题;
4.会设计并进行“比较不同物质吸热能力”的实验;
5.能够利用吸热、放热公式进行相关计算。
要点一 比热容概念
比热容概念:
(1)在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量。温度不同的两个物体相互接触,高温物体内能减少,低温物体内能增大;对物体做功时,物体内能会增大,物体对外做功时,物体内能会减少。
(2)比热容是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,与物质的质量、温度和吸热、放热的多少无关。
(3)水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),表示的物理意义是:1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
【要点诠释】
1.一定质量的某种物质在温度升高时,吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容,用符号c表示。
比热容是物质的特性之一,所以某种物质的比热容不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变,也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。也就是说,比热容的大小只与物质的种类及其状态(固态、液态和气态)有关,与物质的质量、温度的变化无关。
在国际单位制中,比热容的单位是:焦每千克摄氏度,符号是J/(kg·℃)。
2.比热容的大小与物质的种类和物质的状态有关。不同物质的比热容一般不同。同种物质在同一状态下,比热是一个不变的定值。如果物质的状态改变了,比热容的大小随之改变,如水变成冰。
3.水的比热容较大。这就意味着,在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响很大。在受太阳照射条件相同时,白天沿海地区比内陆地区温度升高的慢,夜晚沿海地区温度降低也少。所以一天之中,沿海地区温度变化小,内陆地区温度变化大。在一年之中,夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷。
水比热容大的特点,在生产生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器,在工作时要发热,通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。
【例】(2023·宜昌)在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体,用两个完全相同的电加热器对其加热,每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度,并画出了温度随时间变化的图像如图,由图像可知( )。
A. a液体比热容小;
B. b液体是水;
C. 0~3min内a液体吸收的热量少;
D. 升高相同的温度时,b液体吸收的热量少
【变式1】(2023·广州)以下过程不发生物态变化,初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量,甲的末温比乙的低,那么初温相同的甲、乙放出相同热量( )。
A. 甲末温比乙的低,但无法判断甲、乙比热容哪一个大;
B. 甲的末温比乙的高,但无法判断甲、乙比热容哪一个大;
C. 甲的末温比乙的高,且可以判断甲、乙比热容哪一个大;
D. 无法判断甲、乙的末温哪一个高,且无法判断甲、乙比热容哪一个大
【变式2】(2023·常德)下表是一些物质的比热容[单位J/(kg·℃)],根据表中数据和生活现象,下列判断中正确的是( )。
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
铁、钢
0.46×103
砂石
约0.92×103
铜
0.39×103
A. 不同种类的物质,比热容一定不同;
B. 比热容与物质物质的状态无关;
C. 质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块的末温更低;
D. 沿海地区昼夜温差小,是因为水的比热容较大
【变式3】 (2023·锦州)小明同学取a、b两种粉末各50g,利用如图甲所示的实验装置“探究固体熔化时温度的变化规律”:
(1)根据实验数据绘制了如图乙所示的温度一时间图像,由图像可以判断_________物质是晶体,第6min时a物质为_________态,a物质第9min时的内能_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)第3min时的内能;
(2)某时刻,温度计的示数如图所示,为_________℃;若a物质在固态时的比热容为1.0×103J/(kg·℃),则该物质熔化后,液态时的比热容为_________J/(kg·℃)。
要点二 比热容的应用与热量计算
热量的简单计算:
热量的计算:(1)吸热:Q吸=cm△t=cm(t-t0);(2)放热:Q放=cm△t= cm(t0-t)。
其中:Q吸—吸收的热量,单位:焦(J),Q放—放出的热量。
c—比热容,单位:焦每千克摄氏度(J/(kg·℃))
m—质量,单位:千