13.3 比热容（知识解读）-2024-2025学年九年级物理全一册同步知识解读与专题训练（人教版）

13.3 比热容（知识解读）（原卷版） •知识点1 比热容的概念及其应用 •知识点2 水的比热容的特点及应用 •知识点3 热量的计算 •知识点4 热平衡的应用 •知识点5 比较不同物质吸热的情况实验 •作业 巩固训练 知识点1 比热容的概念及其应用 1、单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。 比热容是通过比较单位质量的某种物质升温1℃时吸收的热量，来表示各种物质的不同性质。 2、比热容的单位：在国际单位制中，比热容的单位是J/（kg•℃），读作焦每千克摄氏度。 3、水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）；它的物理意义是1千克水，温度升高或者降低1℃，吸收或者放出的热量是4.2×103焦耳。 4、比热容解释简单的自然现象：如为什么海水与沙子在同一时刻的温度不一样？ 因为海水与沙子受光照的时间完全相同，所以它们吸收的热量相同，但是海水的比热比沙子的比热大，所以海水升温比沙子升温慢；没有日照时，海水降温比沙子降温慢。 【典例1-1】（2024•武汉模拟）关于比热容，下列说法中正确的是（　　） A．物体吸收的热量越多，比热容越大 B．加热时升温越慢的物质，比热容越小 C．夏天在地面上洒水，人感到凉快，利用了水的比热容较大的特点 D．生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，利用了水的比热容较大的特点 【典例1-2】（2024•商河县二模）“糖炒板栗”是中国人传统的休闲食品之一，其做法是将洗净、干燥、开口的板栗放入烧热的黑铁砂中翻炒，炒制过程中，板栗的内能增大，选用黑铁砂主要是因为它的比热容较 　 　；夏季是吃烧烤的季节，路过烧烤小吃店时，很远就能闻到香味，各种食材在碳火上方烤制过程中温度升高，主要是通过 　 　的方式增加内能。 【变式1-1】（2024•海珠区一模）一标准大气压下，温度为0℃的水和﹣16℃的冰块，两者质量相等。把冰块放到水中，最终形成了一块大冰块。忽略它们与外界之间的热传递。则（　　） A．原来0℃水的内能，和后来整个大冰块的内能相等 B．根据以上信息，能证明水的比热容大于冰的比热容 C．水在结冰的过程中，水温不变，所以水的内能保持不变 D．后来大冰块的温度高于﹣8℃ 【变式1-2】（2024•大理州一模）糖炒栗子一直是秋冬的限定美食，如图甲所示是翻炒栗子的场景，为了让栗子快速、均匀加热，常常将砂石与栗子混合在一起翻炒，这主要是利用了砂石的 　 　小；如图乙所示的是家庭洗手池下面的U形管，它可以有效防止下水道的臭气传回到家里，这是利用了 　 　原理。 知识点2 水的比热容的特点及应用 水的比热容较大，在工农业生产和日常生活中有广泛的应用，这个应用主要考虑两个方面： （1）由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变化不 多，有利于调节气候；夏天，太阳光照射到海面上，海水的温度在升高过程中吸收大量的热， 所以人们住在海边并不觉得特别热；冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海气温不至于降得太低，所以住在海边的人们又不觉得特别冷。 （2）一定质量的水升高（或降低）一定温度吸热（或放热）很多，有利于用水作冷却剂或 取暖；作冷却剂时，是让水吸收带走更多的热量；用来取暖时，是让水放出更多热量供给人 们，另一方面。 【典例2-1】（2024春•铜仁市月考）城市中修建湿地公园和人工湖，可以调节气温，这主要是利用水的（　　） A．流动性好 B．比热容大 C．沸点较高 D．较好的透明性 【典例2-2】（2024•长沙一模）冬天，小焉同学用热水袋取暖，这是利用 　 　的方式改变物体的内能；用水取暖，是因为水的 　 　大。 【变式2-1】（2024•长清区二模）每年夏天都有很多游客前往趵突泉景区避暑。在趵突泉景区常年水温维持在18℃左右，冬天云雾润蒸，夏天凉爽无比。趵突泉景区内夏天凉爽是因为水的（　　） A．比热容较小，在相同日照条件下升温较快，气温较高 B．比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，气温较低 C．比热容较大，在相同日照条件下升温较快，气温较高 D．比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，气温较低 【变式2-2】（2024•海口一模）在炎炎夏日的午后，来海边游玩的小瑞发现，沙滩很烫而海水却很清凉，这是因为海水的比热容较 　（选填“大”或“小”）；在海边能闻到海腥味，这属于 　 　现象。 知识点3 热量的计算 1、物体的温度升高时吸收热量为：Q吸=cm（t-t0）；降低时放出的热量为：Q放=cm（t0-t）； 其中c——物体的比热容——单位J/（kg•℃）。 m——物体的质量——单位kg。 t0——物体原来的温度℃。 t——物体后来的温度℃。 若用△t表示物体变化的温度（升高或降低的温度），物体温度升高过程吸收的热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写为：Q=cm△t。 公式可以变形为、、。 2、应用热量公式解题应注意的几个问题 （1）质量的单位要用千克。 （2）注意识别和恰当地使用有关“温度变化”的用词，一定要分清初温、末温，升高了、升高到（或降低了、降低到）的温度含义，要根据题意作出正确的判断。 （3）应用热量公式的条件是物质的状态不能改变，若不考虑这个因素，计算结果就会出现错误。 3、这两个公式解题的一般步骤是：①根据题意是吸热还是放热找出相应的公式；②明确要求的物理量；③根据所给已知条件求解。  4、在使用热量公式进行计算时，首先各物理量的单位必须统一用国际单位，如温度t的单位用℃，质量m的单位用kg，比热容c的单位用J/（kg•℃），热量的单位用J；其次，对有关温度的文字叙述应特别谨慎，不可乱套，注意分清“升高”“升高了”“降低”“降低了”对应的都是温度的改变量△t，而不是温度t；而“升高到”“降低到”对应的才是物体的末温t。 【典例3-1】（2024•东营模拟）将质量相等、初温相同的水和煤油分别倒入两个完全一样的试管中，然后将这两个试管同时放入温度较高的热水中，如图所示，经过足够长的时间以后，试管中的水和煤油从热水中吸收的热量分别为Q1、Q2。温度升高分别为Δt1、Δt2，则（已知c水大于c煤油）（　　） A．Q1＞Q2，Δt1＝Δt2 B．Q1＝Q2，Δt1＝Δt2 C．Q1＝Q2，Δt1＜Δt2 D．Q1＞Q2，Δt1＜Δt2 【典例3-2】（2024•永川区一模）糖炒板栗是一种具有地方风味的小吃，炒板栗是通过 　 　 的方式使板栗的内能增加；在炒板栗时常常往锅中放入一些细小的砂石，5kg的砂石温度从20℃上升到80℃需要吸收 　 　J的热量。[c砂石＝0.9×103J/（kg•℃）] 【典例3-3】（2024•虹口区二模）加热质量为2千克的铝块，铝块的温度升高了10℃。求：铝块吸收的热量Q吸。[c铝＝0.9×103焦/（千克•℃）] 【变式3-1】（2023秋•洛阳期末）如图是冰熔化时温度随时间变化的图像，其中有一个是正确的。已知冰的质量为4kg，c冰＝2.1×103J/（kg•℃），c水＝4.2×103J/（kg•℃），假设相同时间内吸收的热量相同，整个过程忽略质量变化，不考虑热量损失。下列说法正确的是（　　） A．甲图是冰熔化时的正确图像 B．冰熔化的过程持续了5min C．冰熔化过程吸收的热量为1.26×105J D．水在5～7min吸收的热量为1.68×105J 【变式3-2】（2024•东台市模拟）某太阳能热水器装有100kg温度为20℃的水，阳光照射一天后，水温升高到80℃．热水器内的水吸收了　 　J热量，水是通过　 　的方式改变内能。 【变式3-3】（2024•济南一模）为使每个学生喝上放心安全的直饮水，济阳区大部分学校购置了饮水机。某饮水机的出水温度在20～45℃之间，适合学生直接饮用。水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求该饮水机将35kg水由15℃加热至35℃需要吸收多少热量？ 知识点4 热平衡的应用 1、热平衡：在热传递过程中，如果没有热量损失，则高温物体放出的热量Q放等于低温物体吸收的热量Q吸，即Q放=Q吸，把这个关系叫热平衡方程。 2、热平衡方程式：两个温度不同的物体放在一起，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，当两个物体温度达到相同时，如果没有热量损失，则有Q吸=Q放，称为热平衡方程，在热量计算题中，常采用此等式。 ※注意此方程只适用于绝热系统内的热交换过程，即无热量的损失；在交换过程中无热和功转变问题；而且在初、末状态都必须达到平衡态。 （1）系统放热，一般是由于温度降低、凝固、液化及燃料燃烧等过程。 （2）而系统吸热则是由于温度升高，熔解及汽化过程而引起的。 【典例4-1】（2023秋•古冶区期末）用相同的电加热器给质量相等的甲、乙两种液体加热时，根据实验结果描绘的温度﹣时间图象如图所示。由该图象可知（　　） A．甲比乙温度升高得快，甲的比热容大于乙的比热容 B．甲比乙温度升高得快，乙的比热容大于甲的比热容 C．乙比甲温度升高得快，甲的比热容大于乙的比热容 D．乙比甲温度升高得快，乙的比热容大于甲的比热容 【典例4-2】（2024•合肥二模）若实现可控核聚变，人类就可拥有源源不断的清洁新能源。在理论上1L海水可提取约0.03g的氘，其产生的聚变能量约为1×1010J。则人类如果实现可控核聚变后，1L海水提供的能量如有84%被水吸收，可让 　 　kg的水从20℃升高到60℃，[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【典例4-3】（2023秋•嘉祥县期末）某金属球在炉火中加热到108℃，然后迅速投入到100g、初温为45℃的某种液体中，达到热平衡后金属球的温度为48℃。已知金属球的比热容为0.42×103J/（kg•℃），不计热损失。此过程中，金属球放出的热量为1.26×103J。 液体 煤油 酒精 水 比热容 2.1×103J/（kg•℃） 2.4×103J/（kg•℃） 4.2×103J/（kg•℃） （1）求金属球的质量是多少g； （2）计算出该液体的比热容，并根据表中的数据确定该液体的种类； （3）若该液体再吸收2.52×104J的热量，求该液体的末温（1个标准大气压下）。 【变式4-1】（2023秋•阳信县期末）如图所示，是冷水与热水混合时，温度随时间变化的图象，假设在热传递过程中没有热损失，由图中信息可知，热水放出的热量与冷水吸收的热量之比、热水与冷水的质量之比分别是（　　） A．1：1，1：2 B．2：1，1：1 C．1：2，1：1 D．1：1，2：1 【变式4-2】（2024•鸠江区一模）将一质量为2kg、比热容为0.3×103J/（kg•℃）的金属块放到一火炉中加热足够长的时间，取出后立即投入质量为1kg、温度为20℃的冷水中，不计热量损失，最终水的温度升高到80℃，则火炉中的温度为 　 　℃。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 【变式4-3】（2022秋•雁峰区校级期末）小华尝试估测家里使用的天然气热水器的热效率。他把家里自动洗衣机的“水量”设为40L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机自动停止注水。已知当时自来水温度是15℃，热水器输出热水的温度是40℃，观察天然气表发现注水前后消耗了0.16m3天然气。（C水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝3.2×107J/m3）求： （1）洗衣机里的水吸收的热量。 （2）国家出台的《家用燃气快速热水器能效限定值及能效等级》把燃气热水器的能效等级分成了三等：能效最低的为3级，热效率值不低于84%；2级热效率值不低于88%；1级能效最高，热效率值不低于96%．请通过计算，说明他家热水器的热效率值是否达到国家标准。 知识点5 比较不同物质吸热的情况实验 1、实验目的：探究不同物质吸热（比热容）情况。 2、实验方法：控制变量法、转换法。 3、实验器材：2个相同的酒精灯、烧杯、水、食用油、温度计支、铁架台个、石棉网、火柴、停表。 4、实验步骤：:步骤①在两个铁架台的底座上各放一个规格相同的酒精灯，调好铁圈的高度，将石棉网放在铁圈上。 步骤②将盛有等质量的水和食用油的烧杯分别放在石棉网上。 步骤③将两支温度计分别挂在铁架台的支架上，并将玻璃泡全部浸入液体中，读出此时水和食用油的初温度，填入表中。 步骤④点燃酒精灯，同时对水和食用油加热，加热时间均为6分钟，停止加热前分别读出水和食用油的末温度, 填入表中。 步骤⑤整理实验器材。 5、实验结论：质量相同的水和食用油吸收相同的热量,食用油的温度升高的较大。 6、实验分析：判断水与食用油的吸热本领的大小，有两种方法 （1）可判断两种物质在升高相同温度的情况下，所用时间的多少，用时较多的，说明吸收的热量多，则比热较大。 （2）可判断两种物质在吸收相同热量的情况下，升高温度的多少，温度升高较多的，则比热较小。 【典例5-1】（2024•无锡一模）为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。实验中，可以通过比较 　 　来反映两种液体吸收热量的多少，玻璃棒搅拌液体的目的是 　 　，由图乙可知 　 　（A/B）的吸热能力更强。 【典例5-2】（2024•罗平县模拟）如图甲所示是小东探究“不同物质吸热规律”的实验装置。 （1）该实验是通过 　 　来反映烧杯中液体吸收热量的多少的。该实验采用的实验方法是 　 　（填一种即可）。 （2）实验中选用相同的加热装置分别给初温相同且 　 　（选填“质量”或“体积”）相同的水、煤油两种液体进行加热，并记录实验数据。 （3）根据实验数据，小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象（如图乙所示）。由图乙可知，煤油的比热容 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）水的比热容。 （4）加热过程中，可以通过观察水中气泡的变化来确定水是否沸腾，水沸腾前水中气泡在上升过程中逐渐 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （5）为了进一步探究，给一定质量的冰加热，利用实验数据绘出冰的温度随时间变化的图象如图丙所示。分析图象可知，冰属于 　 　（选填“晶体”或“非晶体”），加热到3min时冰处于 　 　状态，物质吸收热量的能力还与该物质的 　 　有关。 【变式5-1】（2023秋•文峰区期末）小明在两只相同的烧杯里分别装入 　 　相等的水和食用油，用相同的电加热器分别给两个烧杯加热如图甲。加热相同的时间，水吸收的热量 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）食用油吸收的热量，他将实验数据做了记录，并把液体温度与加热时间的关系绘制成如图乙所示的图像，根据图像请你判断：　 　（选填“a”或“b”）物质是水。 【变式5-2】（2024春•辉县市期中）如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置，实验记录如表。 物质 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃ 水 20 4 30 煤油 20 4 40 （1）实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热，需要控制水和煤油的 　 　（选填“质量”或“体积”）相等； （2）本实验是通过比较 　 　来反映水和煤油吸热能力的强弱，若选择水和煤油作为冷却液，应该选择 　 　（选填“水”或“煤油”）； （3）若实验中水和煤油的质量均是200g，加热4min，煤油吸收的热量为 　 　J。[不考虑热损失，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 1．（2024•福田区二模）荔枝是岭南特产，下列说法正确的是（　　） A．宋代常用蜡封住荔枝来减慢水分的液化 B．荔枝飘香是由分子的无规则运动造成的 C．将荔枝放入冰袋中保鲜，利用了冰熔化放热 D．将装荔枝的塑料袋浸入水中保鲜，利用了水的比热容小 2．（2024•凤城市模拟）古诗词是中华文化之瑰宝，许多优美的诗句中蕴含着丰富的物理知识。下列加点的诗句描述的自然现象所涉及的物理知识与其他三个不同的是（　　） A．城市尚余三伏热，秋光先到野人家 B．水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香 C．花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴 D．疏影横斜水清浅，暗香浮动月黄昏 3．（2024•津市市一模）如图所示是某校学生参加农业生产实践活动的场景。初春时昼夜温差大，培育水稻秧苗时，为了不使秧苗冻伤，可采取的做法是（　　） A．早晨多灌水，傍晚多排水 B．早晨多排水，傍晚多灌水 C．早晨和傍晚都要多灌水 D．早晨和傍晚都不要灌水 4．（2024•太原二模）科幻小说《三体》中描述：用纳米材料做成的细丝（书中称“飞刃”），能将一艘巨轮像刀切豆腐一样切割开。小明设想给正在切割的“飞刃”配备水冷却装置，他这样设想的依据是（　　） A．“飞刃”含有的热量增加了 B．巨轮将温度传给了“飞刃” C．水的比热容大，冷却效果好 D．切割时内能转化为机械能 5．（2024•湖北模拟）甲、乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg，三个物体温度都升高1℃，吸收热量如图所示。以下说法正确的是（　　） A．甲的温度升高1℃，需吸收2000J的热量 B．甲、乙的温度都降低1℃，乙比甲放出的热量多 C．乙的比热容与丙的相等 D．甲的比热容比乙的大 6．（2024•深圳模拟）实验表明，物质的比热容会随温度的变化而变化。如图为铝的比热容随温度变化的图像，下列判断正确的是（　　） A．铝的比热容随温度升高而减小 B．铝的比热容在100℃～110℃区间比在160℃∼170℃区间随温度变化更快 C．一定质量的铝吸收相同热量，100℃的铝比160℃的铝温度变化小 D．一定质量的铝从100℃升高至110℃吸收的热量比从160℃升高至170℃吸收的热量多 7．（2024•安徽二模）“卡路里”简称“卡”，是热量的另一个单位，常用于营养计量中。“卡”是这样规定的：1卡等于在1个标准大气压下，1g水温度升高1℃吸收的热量。若一个中学生某次跳绳时身体消耗的能量约63J，相当于消耗 　 　卡。 8．（2023秋•东莞市校级期末）冬天将要来临，小明同学用自己的零化钱给妈妈购买了一个暖水袋。根据使用说明，他将质量为500g、温度为75℃的水装入暖水袋，使用一段时间后，水的温度降低到35℃。这段时间水放出了 　 　J热量。暖水袋里装热水取暖，是利用了水的 　 　（选填“比热容”或“密度”）大的性质，这是通过 　（选填“做功”或“热传递”）方式改变了水的内能。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 9．（2024•遂平县一模）淮阳龙湖，位于河南省周口市淮阳区，是国家首批湿地公园、中国最大的环城湖。一名依靠在栈道上看风景的游客，看到水中映出了自己的“身影”，如图所示。若游客的身高是1.65m，脚下栈道距离水面0.35m，则游客头顶到“身影”头顶的距离为 　 　m；当她在栈道上行走时，她可以明显感觉到此处气温比中心城区低，这是由于水具有较大的 　 　；湖中的荷花清香四溢，这属于 　 　现象。 10．（2024•石家庄模拟）用同一酒精灯分别给质量相等的甲、乙两种物质加热，根据测量数据绘制成如图所示图象。由图可知：甲物质的温度比乙物质的温度升高得 　 　（选填“快”或“慢”），甲物质的比热容 　 　（选填“大于”或“小于”）乙物质的比热容。若让它们降低相同的温度，　 　物质放出的热量多。 11．（2024•石家庄一模）2023年10月26日11时，神舟十七号载人飞船搭载长征二号F运载火箭成功发射，26日17时46分，飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。发射火箭时，为避免燃料燃烧喷出的高温燃气破坏发射台，科学家在发射台下设计了一个巨大的水池，是利用了水的汽化吸热和水的 　 　较大的特性。火箭加速升空过程中，以火箭为参照物，飞船是 　 　的。火箭外壳由于与大气摩擦温度迅速升高，这是通过 　 　方式改变内能的。 12．（2024•雁塔区校级模拟）如图是一种新型的金属冰块，相较于普通冰块，金属冰块使用起来更加方便，且可无限次循环使用。茗茗将每块质量为125g且质量相等的四块金属冰块冷冻至﹣20℃后，迅速取出放入另一个装有200g水的杯中，容器中水温为30℃，放入金属块后水温最终下降到20℃，在这个过程中，若不计热量损失，金属冰块共吸收的热量 　 　J，该金属冰块的比热容为 　 　J/（kg•℃）[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。 13．（2024•龙马潭区模拟）某实验小组用规格完全相同的实验器材，对初温相同的100g水，200g水、100g煤油进行加热，如图所示。 （1）若要探究不同物质的吸热差异应选择 　 　（选填“甲、乙、丙”中的两个）两图进行对比实验； （2）水沸腾时，小组成员观察到烧杯内出现的气泡是 　 　（选填“A”、“B”或“C”）图； （3）在处理实验数据时，小组成员绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图像如图丁，分析可知100g煤油对应的图像是 　 　（选填“b”或“c”），已知水的比热容大于煤油的比热容。 14．（2024•宝山区二模）质量为1千克的铝块温度升高10℃。求铝块吸收的热量Q吸。焦/（千克•℃）] 15．（2024•方城县一模）一辆总重为1.6t的四轮汽车在平直高速公路上匀速行驶20km。已知汽车行驶过程中受到的平均阻力为1.4×10N，每个车轮与地面接触的面积为200cm2。已知：J/（kg•℃），，g取10N/kg。求： （1）该汽车静止在水平地面上时对地面的压强； （2）汽车发动机的牵引力在这段路程内所做的功； （3）若在这段路程内，汽车发动机排出的废气带走的热量为4.2×107J，假设这些热量全部被水吸收，这些热量可使多少千克的水温度升高50℃。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 13.3 比热容（知识解读）（解析版） •知识点1 比热容的概念及其应用 •知识点2 水的比热容的特点及应用 •知识点3 热量的计算 •知识点4 热平衡的应用 •知识点5 比较不同物质吸热的情况实验 •作业 巩固训练 知识点1 比热容的概念及其应用 1、单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。 比热容是通过比较单位质量的某种物质升温1℃时吸收的热量，来表示各种物质的不同性质。 2、比热容的单位：在国际单位制中，比热容的单位是J/（kg•℃），读作焦每千克摄氏度。 3、水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）；它的物理意义是1千克水，温度升高或者降低1℃，吸收或者放出的热量是4.2×103焦耳。 4、比热容解释简单的自然现象：如为什么海水与沙子在同一时刻的温度不一样？ 因为海水与沙子受光照的时间完全相同，所以它们吸收的热量相同，但是海水的比热比沙子的比热大，所以海水升温比沙子升温慢；没有日照时，海水降温比沙子降温慢。 【典例1-1】（2024•武汉模拟）关于比热容，下列说法中正确的是（　　） A．物体吸收的热量越多，比热容越大 B．加热时升温越慢的物质，比热容越小 C．夏天在地面上洒水，人感到凉快，利用了水的比热容较大的特点 D．生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，利用了水的比热容较大的特点 【答案】D 【解答】解：A、比热容是物质的一种特性，其大小决定于物体本身，与质量大小、温度高低、吸放热多少都没有关系，故A错误； B、根据比热容的定义式c＝可知对于质量相同且吸热相同的情况下，加热时升温越慢的物质，比热容越大，故B错误； C、夏天在地上洒水感到凉快是利用了水的蒸发吸热，而不是利用水的比热容大的特点，故C错误； D、生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，是因为水的比热容大，其温度变化不明显，故D正确。 故选：D。 【典例1-2】（2024•商河县二模）“糖炒板栗”是中国人传统的休闲食品之一，其做法是将洗净、干燥、开口的板栗放入烧热的黑铁砂中翻炒，炒制过程中，板栗的内能增大，选用黑铁砂主要是因为它的比热容较 　小　；夏季是吃烧烤的季节，路过烧烤小吃店时，很远就能闻到香味，各种食材在碳火上方烤制过程中温度升高，主要是通过 　热传递　的方式增加内能。 【答案】小；热传递。 【解答】解：选用黑铁砂主要是因为它的比热容较小，温度升高的快；各种食材在碳火上方烤制过程中温度升高，主要是通过热传递的方式增加内能。 故答案为：小；热传递。 【变式1-1】（2024•海珠区一模）一标准大气压下，温度为0℃的水和﹣16℃的冰块，两者质量相等。把冰块放到水中，最终形成了一块大冰块。忽略它们与外界之间的热传递。则（　　） A．原来0℃水的内能，和后来整个大冰块的内能相等 B．根据以上信息，能证明水的比热容大于冰的比热容 C．水在结冰的过程中，水温不变，所以水的内能保持不变 D．后来大冰块的温度高于﹣8℃ 【答案】D 【解答】解：A.忽略它们与外界之间的热传递，后来整个大冰块的内能等于原来0℃水的内能和﹣16℃的冰块的内能之和，故A错误； B.题中出现水凝固放热和冰温度变化的情况，没有出现水的温度变化情况，所以无法比较水和冰的比热容的大小关系，故B错误； C.水在结冰的过程中，水温不变，由于凝固放热，所以它的内能减小，故C错误； D.由Q＝cmΔt可知质量相等的温度为0℃的水和﹣16℃的冰块最终形成的大冰块的温度高于﹣8℃，故D正确。 故选：D。 【变式1-2】（2024•大理州一模）糖炒栗子一直是秋冬的限定美食，如图甲所示是翻炒栗子的场景，为了让栗子快速、均匀加热，常常将砂石与栗子混合在一起翻炒，这主要是利用了砂石的 　比热容　小；如图乙所示的是家庭洗手池下面的U形管，它可以有效防止下水道的臭气传回到家里，这是利用了 　连通器　原理。 【答案】比热容；连通器。 【解答】解：砂石的比热容小，相同质量的砂石同其他物质相比较，吸收相同的热量升温快，因此，将砂石与栗子混合在一起翻炒，可以让栗子快速、均匀加热； 当水流过下面的弯管后，总在弯管处留下一定的水，水静止不流动时，两边液面相平，防止污水管内的臭气顺着管道逆行，属于连通器。 故答案为：比热容；连通器。 知识点2 水的比热容的特点及应用 水的比热容较大，在工农业生产和日常生活中有广泛的应用，这个应用主要考虑两个方面： （1）由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变化不 多，有利于调节气候；夏天，太阳光照射到海面上，海水的温度在升高过程中吸收大量的热， 所以人们住在海边并不觉得特别热；冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海气温不至于降得太低，所以住在海边的人们又不觉得特别冷。 （2）一定质量的水升高（或降低）一定温度吸热（或放热）很多，有利于用水作冷却剂或 取暖；作冷却剂时，是让水吸收带走更多的热量；用来取暖时，是让水放出更多热量供给人 们，另一方面。 【典例2-1】（2024春•铜仁市月考）城市中修建湿地公园和人工湖，可以调节气温，这主要是利用水的（　　） A．流动性好 B．比热容大 C．沸点较高 D．较好的透明性 【答案】B 【解答】解：城市中修建湿地公园和人工湖，由于水的比热容较大，白天，相同质量的水和土壤、沙石比较，吸收相同的热量时，水的温度升高得少；夜晚，放出相同的热量时，水的温度降低得少，使得昼夜的温差小，所以可以有效调节周围环境的气温，故B正确，ACD不正确。 故选：B。 【典例2-2】（2024•长沙一模）冬天，小焉同学用热水袋取暖，这是利用 　热传递　的方式改变物体的内能；用水取暖，是因为水的 　比热容　大。 【答案】热传递；比热容。 【解答】解：人们用热水袋取暖时，人从热水袋吸收热量，使人的内能增加、温度升高，水的温度降低，内能减小，这是通过热传递的方式改变人的内能。 因为水的比热容大，在质量相同、降低的温度相同时，水放出的热量多，取暖效果好。 故答案为：热传递；比热容。 【变式2-1】（2024•长清区二模）每年夏天都有很多游客前往趵突泉景区避暑。在趵突泉景区常年水温维持在18℃左右，冬天云雾润蒸，夏天凉爽无比。趵突泉景区内夏天凉爽是因为水的（　　） A．比热容较小，在相同日照条件下升温较快，气温较高 B．比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，气温较低 C．比热容较大，在相同日照条件下升温较快，气温较高 D．比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，气温较低 【答案】D 【解答】解：水的比热容大，在相同日照条件下吸收相同的热量，质量一定时比热容越大的水升温越慢。 故选：D。 【变式2-2】（2024•海口一模）在炎炎夏日的午后，来海边游玩的小瑞发现，沙滩很烫而海水却很清凉，这是因为海水的比热容较 　大　（选填“大”或“小”）；在海边能闻到海腥味，这属于 　扩散　现象。 【答案】大；扩散。 【解答】解：（1）海水的比热容比沙子的比热容大，同样受热的情况下，水的温度变化比沙小，因此海滩的沙子热得烫脚而海水却很清凉； （2）海边闻到海腥味，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。 故答案为：大；扩散。 知识点3 热量的计算 1、物体的温度升高时吸收热量为：Q吸=cm（t-t0）；降低时放出的热量为：Q放=cm（t0-t）； 其中c——物体的比热容——单位J/（kg•℃）。 m——物体的质量——单位kg。 t0——物体原来的温度℃。 t——物体后来的温度℃。 若用△t表示物体变化的温度（升高或降低的温度），物体温度升高过程吸收的热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写为：Q=cm△t。 公式可以变形为、、。 2、应用热量公式解题应注意的几个问题 （1）质量的单位要用千克。 （2）注意识别和恰当地使用有关“温度变化”的用词，一定要分清初温、末温，升高了、升高到（或降低了、降低到）的温度含义，要根据题意作出正确的判断。 （3）应用热量公式的条件是物质的状态不能改变，若不考虑这个因素，计算结果就会出现错误。 3、这两个公式解题的一般步骤是：①根据题意是吸热还是放热找出相应的公式；②明确要求的物理量；③根据所给已知条件求解。  4、在使用热量公式进行计算时，首先各物理量的单位必须统一用国际单位，如温度t的单位用℃，质量m的单位用kg，比热容c的单位用J/（kg•℃），热量的单位用J；其次，对有关温度的文字叙述应特别谨慎，不可乱套，注意分清“升高”“升高了”“降低”“降低了”对应的都是温度的改变量△t，而不是温度t；而“升高到”“降低到”对应的才是物体的末温t。 【典例3-1】（2024•东营模拟）将质量相等、初温相同的水和煤油分别倒入两个完全一样的试管中，然后将这两个试管同时放入温度较高的热水中，如图所示，经过足够长的时间以后，试管中的水和煤油从热水中吸收的热量分别为Q1、Q2。温度升高分别为Δt1、Δt2，则（已知c水大于c煤油）（　　） A．Q1＞Q2，Δt1＝Δt2 B．Q1＝Q2，Δt1＝Δt2 C．Q1＝Q2，Δt1＜Δt2 D．Q1＞Q2，Δt1＜Δt2 【答案】A 【解答】解：已知煤油和水的质量相等、初温相同，分别倒入两个完全一样的试管中，且c水＞c煤油， 经过足够长的时间以后，试管中的煤油和水的末温相同，升高的温度相同，即Δt1＝Δt2； 由Q吸＝cmΔt可得，水从热水中吸收的热量更多，即Q1＞Q2，故C正确。 故选：A。 【典例3-2】（2024•永川区一模）糖炒板栗是一种具有地方风味的小吃，炒板栗是通过 　热传递　的方式使板栗的内能增加；在炒板栗时常常往锅中放入一些细小的砂石，5kg的砂石温度从20℃上升到80℃需要吸收 　2.7×105　J的热量。[c砂石＝0.9×103J/（kg•℃）] 【答案】热传递；2.7×105。 【解答】解：糖炒板栗，热量总是从高温的铁锅向低温的板栗转移，板栗吸收热量，是通过热传递的方式增大板栗的内能。 砂石需要吸收的热量吸＝c砂石m砂石（t﹣t0）＝0.9×103J/（kg•℃）×5kg×（80℃﹣20℃）＝2.7×105J。 故答案为：热传递；2.7×105。 【典例3-3】（2024•虹口区二模）加热质量为2千克的铝块，铝块的温度升高了10℃。求：铝块吸收的热量Q吸。[c铝＝0.9×103焦/（千克•℃）] 【答案】铝块吸收的热量为1.8×104J。 【解答】解：铝块吸收的热量： Q吸＝c铝mΔt＝0.9×103J/（kg•℃）×2kg×10℃＝1.8×104J。 答：铝块吸收的热量为1.8×104J。 【变式3-1】（2023秋•洛阳期末）如图是冰熔化时温度随时间变化的图像，其中有一个是正确的。已知冰的质量为4kg，c冰＝2.1×103J/（kg•℃），c水＝4.2×103J/（kg•℃），假设相同时间内吸收的热量相同，整个过程忽略质量变化，不考虑热量损失。下列说法正确的是（　　） A．甲图是冰熔化时的正确图像 B．冰熔化的过程持续了5min C．冰熔化过程吸收的热量为1.26×105J D．水在5～7min吸收的热量为1.68×105J 【答案】C 【解答】解：A、因为水的比热容大于冰的比热容，质量相同的冰和水，吸收相同的热量，水升高的温度要少，故A错误； B、该物质在第2min开始熔化，第5min熔化过程结束，故熔化过程持续了5min﹣2min＝3min，故B错误； CD、用同一个酒精灯加热，在相同的时间内吸收的热量是相同的；即冰熔化过程中吸收的热量等于加热3min吸收的热量，由图可知，对冰加热2min，升高的温度为10℃；则冰熔化吸收的热量为： Q＝c冰m（t﹣t0）＝2.1×103J/（kg•℃）×4kg×10℃＝8.4×104J， 加热3分钟吸收的热量Q熔化＝＝＝1.26×105J，故水在5～7min吸收的热量也为1.26×105J，故C正确、D错误。 故选：C。 【变式3-2】（2024•东台市模拟）某太阳能热水器装有100kg温度为20℃的水，阳光照射一天后，水温升高到80℃．热水器内的水吸收了　2.52×107　J热量，水是通过　热传递　的方式改变内能。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）水吸收的热量： Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×107J； （2）水从太阳光中吸收热量，内能增加、温度升高，这是通过热传递的方式改变内能的； 故答案为：2.52×107；热传递。 【变式3-3】（2024•济南一模）为使每个学生喝上放心安全的直饮水，济阳区大部分学校购置了饮水机。某饮水机的出水温度在20～45℃之间，适合学生直接饮用。水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求该饮水机将35kg水由15℃加热至35℃需要吸收多少热量？ 【答案】该饮水机将35kg水由15℃加热至35℃需要吸收 2.94×106J的热量。 【解答】解：Δt＝t2﹣t1＝35℃﹣15℃＝20℃，水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×35kg×20℃＝2.94×106J； 答：该饮水机将35kg水由15℃加热至35℃需要吸收 2.94×106J的热量。 知识点4 热平衡的应用 1、热平衡：在热传递过程中，如果没有热量损失，则高温物体放出的热量Q放等于低温物体吸收的热量Q吸，即Q放=Q吸，把这个关系叫热平衡方程。 2、热平衡方程式：两个温度不同的物体放在一起，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，当两个物体温度达到相同时，如果没有热量损失，则有Q吸=Q放，称为热平衡方程，在热量计算题中，常采用此等式。 ※注意此方程只适用于绝热系统内的热交换过程，即无热量的损失；在交换过程中无热和功转变问题；而且在初、末状态都必须达到平衡态。 （1）系统放热，一般是由于温度降低、凝固、液化及燃料燃烧等过程。 （2）而系统吸热则是由于温度升高，熔解及汽化过程而引起的。 【典例4-1】（2023秋•古冶区期末）用相同的电加热器给质量相等的甲、乙两种液体加热时，根据实验结果描绘的温度﹣时间图象如图所示。由该图象可知（　　） A．甲比乙温度升高得快，甲的比热容大于乙的比热容 B．甲比乙温度升高得快，乙的比热容大于甲的比热容 C．乙比甲温度升高得快，甲的比热容大于乙的比热容 D．乙比甲温度升高得快，乙的比热容大于甲的比热容 【答案】B 【解答】解：用相同的电加热器给质量相等的甲、乙两种液体加热时，相同的时间内两者吸收的热量相等， 由图象可知，甲比乙温度升高得快，即Δt甲＞Δt乙，故CD错误； 由Q吸＝cmΔt的变形式c＝可知，c甲＜c乙，即乙的比热容大于甲的比热容，故A错误、B正确。 故选：B。 【典例4-2】（2024•合肥二模）若实现可控核聚变，人类就可拥有源源不断的清洁新能源。在理论上1L海水可提取约0.03g的氘，其产生的聚变能量约为1×1010J。则人类如果实现可控核聚变后，1L海水提供的能量如有84%被水吸收，可让 　5×104　kg的水从20℃升高到60℃，[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】5×104。 【解答】解：根据题意可知，水吸收的热量：Q吸＝84%Q＝84%×1×1010J＝8.4×109J， 由Q吸＝cm（t﹣t0）可知，水的质量：m＝＝＝5×104kg。 故答案为：5×104。 【典例4-3】（2023秋•嘉祥县期末）某金属球在炉火中加热到108℃，然后迅速投入到100g、初温为45℃的某种液体中，达到热平衡后金属球的温度为48℃。已知金属球的比热容为0.42×103J/（kg•℃），不计热损失。此过程中，金属球放出的热量为1.26×103J。 液体 煤油 酒精 水 比热容 2.1×103J/（kg•℃） 2.4×103J/（kg•℃） 4.2×103J/（kg•℃） （1）求金属球的质量是多少g； （2）计算出该液体的比热容，并根据表中的数据确定该液体的种类； （3）若该液体再吸收2.52×104J的热量，求该液体的末温（1个标准大气压下）。 【答案】（1）金属球的质量是50g； （2）该液体的比热容是4.2×103J/（kg•℃），该液体是水； （3）该液体的末温是100℃。 【解答】解：（1）由c＝得金属球的质量为： m金＝＝＝0.05kg＝50g； （2）根据Q放＝Q吸＝cm（t﹣t0）可得该液体的比热容为： c＝＝＝4.2×103J/（kg•℃），所以该液体是水； （3）若该液体再吸收2.52×104J的热量， 则该液体升高的温度为： Δt升＝＝＝60℃， 所以该液体的末温t末＝48℃+60℃＝108℃。 在一个标准大气压下，水的沸点最高为100℃，所以末温t末＝100℃。 答：（1）金属球的质量是50g； （2）该液体的比热容是4.2×103J/（kg•℃），该液体是水； （3）该液体的末温是100℃。 【变式4-1】（2023秋•阳信县期末）如图所示，是冷水与热水混合时，温度随时间变化的图象，假设在热传递过程中没有热损失，由图中信息可知，热水放出的热量与冷水吸收的热量之比、热水与冷水的质量之比分别是（　　） A．1：1，1：2 B．2：1，1：1 C．1：2，1：1 D．1：1，2：1 【答案】A 【解答】解：由图象可知，热平衡时，冷水升高的温度为：Δt冷＝t﹣t0冷＝40℃﹣20℃＝20℃， 热水降低的温度为：Δt热＝t0热﹣t＝80℃﹣40℃＝40℃， 不计热量损失，热水放出的热量等于冷水吸收热量，即Q放：Q吸＝1：1， 根据Q＝cmΔt可得，cm热Δt热＝cm冷Δt冷， 则热水与冷水的质量之比为：m热：m冷＝Δt冷：Δt热＝20℃：40℃＝1：2，故A正确。 故选：A。 【变式4-2】（2024•鸠江区一模）将一质量为2kg、比热容为0.3×103J/（kg•℃）的金属块放到一火炉中加热足够长的时间，取出后立即投入质量为1kg、温度为20℃的冷水中，不计热量损失，最终水的温度升高到80℃，则火炉中的温度为 　500　℃。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】500。 【解答】解：冷水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×105J； 不计热量损失，金属块放出的热量：Q放＝Q吸＝2.52×105J， 由Q放＝cm（t′﹣t）可知，金属块的初温，即火炉的温度：t′＝+t＝+80℃＝500℃。 故答案为：500。 【变式4-3】（2022秋•雁峰区校级期末）小华尝试估测家里使用的天然气热水器的热效率。他把家里自动洗衣机的“水量”设为40L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机自动停止注水。已知当时自来水温度是15℃，热水器输出热水的温度是40℃，观察天然气表发现注水前后消耗了0.16m3天然气。（C水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝3.2×107J/m3）求： （1）洗衣机里的水吸收的热量。 （2）国家出台的《家用燃气快速热水器能效限定值及能效等级》把燃气热水器的能效等级分成了三等：能效最低的为3级，热效率值不低于84%；2级热效率值不低于88%；1级能效最高，热效率值不低于96%．请通过计算，说明他家热水器的热效率值是否达到国家标准。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由ρ＝可得， 水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×40×10﹣3m3＝40kg， 水吸收的热量： Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（40℃﹣15℃）＝4.2×106J； （2）天然气完全燃烧放出热量： Q放＝qV′＝3.2×107J/m3×0.16m3＝5.12×106J； 该热水器的热效率： η＝×100%＝×100%≈82%， 由于82%＜84%，小华家热水器未达到国家标准。 答：（1）洗衣机里的水吸收的热量为4.2×106J； （2）小华家热水器未达到国家标准。 知识点5 比较不同物质吸热的情况实验 1、实验目的：探究不同物质吸热（比热容）情况。 2、实验方法：控制变量法、转换法。 3、实验器材：2个相同的酒精灯、烧杯、水、食用油、温度计支、铁架台个、石棉网、火柴、停表。 4、实验步骤：:步骤①在两个铁架台的底座上各放一个规格相同的酒精灯，调好铁圈的高度，将石棉网放在铁圈上。 步骤②将盛有等质量的水和食用油的烧杯分别放在石棉网上。 步骤③将两支温度计分别挂在铁架台的支架上，并将玻璃泡全部浸入液体中，读出此时水和食用油的初温度，填入表中。 步骤④点燃酒精灯，同时对水和食用油加热，加热时间均为6分钟，停止加热前分别读出水和食用油的末温度, 填入表中。 步骤⑤整理实验器材。 5、实验结论：质量相同的水和食用油吸收相同的热量,食用油的温度升高的较大。 6、实验分析：判断水与食用油的吸热本领的大小，有两种方法 （1）可判断两种物质在升高相同温度的情况下，所用时间的多少，用时较多的，说明吸收的热量多，则比热较大。 （2）可判断两种物质在吸收相同热量的情况下，升高温度的多少，温度升高较多的，则比热较小。 【典例5-1】（2024•无锡一模）为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。实验中，可以通过比较 　加热时间　来反映两种液体吸收热量的多少，玻璃棒搅拌液体的目的是 　使液体受热均匀　，由图乙可知 　A　（A/B）的吸热能力更强。 【答案】加热时间；使液体受热均匀；A。 【解答】解：用相同的加热器加热，在相同时间内，加热器放出的热量是相同的，实验中通过加热时间来反映物质吸收热量的多少；实验中用玻璃棒搅拌可以使液体受热均匀；由乙图可知吸收相同的热量，A的温度变化慢，说明A的吸热能力强，比热容大。 故答案为：加热时间；使液体受热均匀；A。 【典例5-2】（2024•罗平县模拟）如图甲所示是小东探究“不同物质吸热规律”的实验装置。 （1）该实验是通过 　加热时间　来反映烧杯中液体吸收热量的多少的。该实验采用的实验方法是 　转换法　（填一种即可）。 （2）实验中选用相同的加热装置分别给初温相同且 　质量　（选填“质量”或“体积”）相同的水、煤油两种液体进行加热，并记录实验数据。 （3）根据实验数据，小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象（如图乙所示）。由图乙可知，煤油的比热容 　小于　（选填“大于”“小于”或“等于”）水的比热容。 （4）加热过程中，可以通过观察水中气泡的变化来确定水是否沸腾，水沸腾前水中气泡在上升过程中逐渐 　变小　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （5）为了进一步探究，给一定质量的冰加热，利用实验数据绘出冰的温度随时间变化的图象如图丙所示。分析图象可知，冰属于 　晶体　（选填“晶体”或“非晶体”），加热到3min时冰处于 　固液共存　状态，物质吸收热量的能力还与该物质的 　状态　有关。 【答案】（1）加热时间；转换法；（2）质量；（3）小于；（4）变小；（5）晶体；固液共存；状态。 【解答】解：（1）实验中运用转换法，使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少； （2）根据比较物质的吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同； （3）由图乙知，升高相同的温度，水用的时间大于煤油用的时间，即水吸收的热量大于煤油吸收的热量，由比较吸热能力的方法知煤油的比热容小于水的比热容； （4）水沸腾前，烧杯底部形成的气泡是水蒸气，底部水的温度高，上方水的温度低，上升过程中遇到上方的温度低的水会液化成小水滴，所以气泡体积变小； （5）由图象可知，冰的熔点是0℃，冰是晶体；冰3min时处于熔化过程，故处于固液共存态；由图象还可看出，水和冰吸收相同的热量，升高的温度不同，故物质吸热能力还与物质的状态有关。 故答案为：（1）加热时间；转换法；（2）质量；（3）小于；（4）变小；（5）晶体；固液共存；状态。 【变式5-1】（2023秋•文峰区期末）小明在两只相同的烧杯里分别装入 　质量和初温　相等的水和食用油，用相同的电加热器分别给两个烧杯加热如图甲。加热相同的时间，水吸收的热量 　等于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）食用油吸收的热量，他将实验数据做了记录，并把液体温度与加热时间的关系绘制成如图乙所示的图像，根据图像请你判断：　b　（选填“a”或“b”）物质是水。 【答案】质量和初温；等于；b。 【解答】解：（1）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故小明在两只相同的烧杯里分别装入质量相等的水和食用油，考虑到散热因素，故水和食用油的初温应相同； （2）用相同的电加热器分别给两个烧杯加热如图甲，根据转换法，加热相同的时间，水吸收的热量等于食用油吸收的热量； （3）根据如图乙液体温度与加热时间的关系知，升高相同的温度，b加热时间长，吸热多，根据比较吸热能力的方法，b物质吸热能力强，比热容大，因水的比热容大，故b物质是水。 故答案为：质量和初温；等于；b。 【变式5-2】（2024春•辉县市期中）如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置，实验记录如表。 物质 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃ 水 20 4 30 煤油 20 4 40 （1）实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热，需要控制水和煤油的 　质量　（选填“质量”或“体积”）相等； （2）本实验是通过比较 　温度的变化　来反映水和煤油吸热能力的强弱，若选择水和煤油作为冷却液，应该选择 　水　（选填“水”或“煤油”）； （3）若实验中水和煤油的质量均是200g，加热4min，煤油吸收的热量为 　8.4×103　J。[不考虑热损失，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】（1）质量；（2）温度的变化；水；（3）8.4×103。 【解答】解：（1）根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制物质的质量相同，即实验中应保证水和煤油的初温与质量都相同，这用到了控制变量法； （2）用相同的电加热器对液体加热，在相等时间内液体吸收的热量相等，加热时间越长，液体吸收的热量越多，可以用加热时间长短表示吸收热量的多少，温度的变化反映液体吸热能力的强弱，这用到了转换法； 由表中数据可知，加热了4min，水的温度升高了10℃，煤油升高了20℃，所以水的吸热能力强；水的比热容大，根据Q吸＝cmΔt可知，在质量和升高的温度相同时，水吸热多，所以汽车发动机的冷却液应该选择水； （3）根据Q吸＝cmΔt可得，加热4min，水和煤油吸收的热量相同，200g水吸热温度升高10℃，则煤油吸收的热量为。 故答案为：（1）质量；（2）温度的变化；水；（3）8.4×103。 1．（2024•福田区二模）荔枝是岭南特产，下列说法正确的是（　　） A．宋代常用蜡封住荔枝来减慢水分的液化 B．荔枝飘香是由分子的无规则运动造成的 C．将荔枝放入冰袋中保鲜，利用了冰熔化放热 D．将装荔枝的塑料袋浸入水中保鲜，利用了水的比热容小 【答案】B 【解答】解： A、宋代常用蜡封住荔枝来减慢水分的蒸发，使荔枝能保鲜，故A错误； B、荔枝飘香，是分子的无规则运动引起的，属于扩散现象，故B正确； C、将荔枝放入冰袋中保鲜，利用了冰熔化吸热，降低温度，故C错误； D、将装荔枝的塑料袋浸入水中保鲜，利用了水的比热容大的特点，和其它质量相同的物质相比，吸收相同的热量，水的温度降低的少，故D错误。 故选：B。 2．（2024•凤城市模拟）古诗词是中华文化之瑰宝，许多优美的诗句中蕴含着丰富的物理知识。下列加点的诗句描述的自然现象所涉及的物理知识与其他三个不同的是（　　） A．城市尚余三伏热，秋光先到野人家 B．水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香 C．花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴 D．疏影横斜水清浅，暗香浮动月黄昏 【答案】A 【解答】解：城市尚余三伏热，是因为水的比热容大、砂石的比热容小，在吸收相同热量水，同质量的水和砂石，砂石的温度升高的多； 蔷薇一院香、花气袭人、暗香浮动，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动； 故A与其余三项不同。 故选：A。 3．（2024•津市市一模）如图所示是某校学生参加农业生产实践活动的场景。初春时昼夜温差大，培育水稻秧苗时，为了不使秧苗冻伤，可采取的做法是（　　） A．早晨多灌水，傍晚多排水 B．早晨多排水，傍晚多灌水 C．早晨和傍晚都要多灌水 D．早晨和傍晚都不要灌水 【答案】B 【解答】解：水的比热容大，故其吸（放）热本领越大，初春时白天夜晚温差大，培育水稻秧苗时，为了不使秧苗受冻伤，所以早晨多排水，傍晚多灌水，故B正确。 故选：B。 4．（2024•太原二模）科幻小说《三体》中描述：用纳米材料做成的细丝（书中称“飞刃”），能将一艘巨轮像刀切豆腐一样切割开。小明设想给正在切割的“飞刃”配备水冷却装置，他这样设想的依据是（　　） A．“飞刃”含有的热量增加了 B．巨轮将温度传给了“飞刃” C．水的比热容大，冷却效果好 D．切割时内能转化为机械能 【答案】C 【解答】解：A、热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故A错误； B、温度是指物体的冷热程度，不能说传递温度，故B错误； C、因为水的比热容较大，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，所以水的冷却效果好，故C正确； D、切割时克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故D错误。 故选：C。 5．（2024•湖北模拟）甲、乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg，三个物体温度都升高1℃，吸收热量如图所示。以下说法正确的是（　　） A．甲的温度升高1℃，需吸收2000J的热量 B．甲、乙的温度都降低1℃，乙比甲放出的热量多 C．乙的比热容与丙的相等 D．甲的比热容比乙的大 【答案】D 【解答】解： ACD、由图象可知，三个物体温度都升高1℃，则甲吸收的热量为3000J，乙、丙吸收的热量均为2000J； 由题知，甲、乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg； 所以，根据比热容的定义可知，甲的比热容是3000J/（kg•℃），乙的比热容是2000J/（kg•℃）； 丙物体质量为2kg，由Q吸＝cmΔt可得丙的比热容： c丙＝＝＝1000J/（kg•℃）； 可见，甲的比热容比乙的大，乙的比热容大于丙的比热容，故D正确、AC错误； B、由题知，1kg的甲升高1℃吸收的热量是3000J，1kg的乙升高1℃吸收的热量是2000J； 由比热容的定义可知，同种物质温度升高1℃和降低1℃，吸热和放热是相同的， 所以，1kg的甲降低1℃要放出的热量是3000J，1kg的乙降低1℃要放出的热量是2000J，甲、乙的温度都降低1℃，乙比甲放出的热量少，故B错。 故选：D。 6．（2024•深圳模拟）实验表明，物质的比热容会随温度的变化而变化。如图为铝的比热容随温度变化的图像，下列判断正确的是（　　） A．铝的比热容随温度升高而减小 B．铝的比热容在100℃～110℃区间比在160℃∼170℃区间随温度变化更快 C．一定质量的铝吸收相同热量，100℃的铝比160℃的铝温度变化小 D．一定质量的铝从100℃升高至110℃吸收的热量比从160℃升高至170℃吸收的热量多 【答案】B 【解答】解：A、由图象可知，温度越高，铝的比热容越大，铝的比热容随温度的升高而增大，故A错误； B、由图象可知，铝的比热容在100℃～110℃区间的升高曲线比在160℃∼170℃区间的曲线更陡，表明铝的比热容在100℃～110℃区间比在160℃∼170℃区间随温度变化更快，故B正确； C、100℃的铝的比热容比160℃的铝的比热容小，由Q＝cmΔt可知，一定质量的铝吸收相同热量，比热容与温度变化成反比，100℃的铝比160℃的铝温度变化大，故C错误； D、铝的比热容在100℃～110℃区间比在160℃∼170℃区间的比热容更小，由Q＝cmΔt可知，升高相同的温度10℃，一定质量的铝从100℃升高至110℃吸收的热量比从160℃升高至170℃吸收的热量更少，故D错误。 故选：B。 7．（2024•安徽二模）“卡路里”简称“卡”，是热量的另一个单位，常用于营养计量中。“卡”是这样规定的：1卡等于在1个标准大气压下，1g水温度升高1℃吸收的热量。若一个中学生某次跳绳时身体消耗的能量约63J，相当于消耗 　15　卡。 【答案】15。 【解答】解：1个标准大气压下，1g水温度升高1℃吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1×10﹣3kg×1℃＝4.2J， 根据题意可知，1卡＝4.2J； 一个中学生某次跳绳时身体消耗的能量约63J，则＝15卡， 即一个中学生某次跳绳时身体消耗的能量约63J，相当于消耗15卡的能量。 故答案为：15。 8．（2023秋•东莞市校级期末）冬天将要来临，小明同学用自己的零化钱给妈妈购买了一个暖水袋。根据使用说明，他将质量为500g、温度为75℃的水装入暖水袋，使用一段时间后，水的温度降低到35℃。这段时间水放出了 　8.4×104　J热量。暖水袋里装热水取暖，是利用了水的 　比热容　（选填“比热容”或“密度”）大的性质，这是通过 　热传递　（选填“做功”或“热传递”）方式改变了水的内能。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】8.4×104；比热容；热传递。 【解答】解：水放出的热量：Q放＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（75℃﹣35℃）＝8.4×104J； 暖手袋里面装热水取暖，是利用了水比热容大的性质，这里是通过热传递方式改变了水的内能。 故答案为：8.4×104；比热容；热传递。 9．（2024•遂平县一模）淮阳龙湖，位于河南省周口市淮阳区，是国家首批湿地公园、中国最大的环城湖。一名依靠在栈道上看风景的游客，看到水中映出了自己的“身影”，如图所示。若游客的身高是1.65m，脚下栈道距离水面0.35m，则游客头顶到“身影”头顶的距离为 　4　m；当她在栈道上行走时，她可以明显感觉到此处气温比中心城区低，这是由于水具有较大的 　比热容　；湖中的荷花清香四溢，这属于 　扩散　现象。 【答案】4；比热容；扩散。 【解答】解：平面镜所成的像和物体到平面镜的距离相等，若游客的身高是1.65m，则游客的头顶到“身影”头顶的距离为：1.65m+0.35m+1.65m+0.35m＝4m； 当她在栈道上行走时，她可以明显感觉到此处气温比中心城区低，是因为水的比热容较大，同等条件下，吸收或放出的热量比其他物质多； 湖中的荷花清香四溢，属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。 故答案为：4；比热容；扩散。 10．（2024•石家庄模拟）用同一酒精灯分别给质量相等的甲、乙两种物质加热，根据测量数据绘制成如图所示图象。由图可知：甲物质的温度比乙物质的温度升高得 　快　（选填“快”或“慢”），甲物质的比热容 　小于　（选填“大于”或“小于”）乙物质的比热容。若让它们降低相同的温度，　乙　物质放出的热量多。 【答案】快；小于；乙。 【解答】解：由图可知，加热相同时间，甲温度升高的更高，所以甲物质的温度升高的更快； 加热相同时间，即物质吸收相等的热量，甲物质的温度的变化大于乙物质的温度的变化，根据公式Q＝cmΔt，相同质量的不同物质，吸收相等的热量时，温度变化越大，比热容越小，所以甲物质的比热容小于乙物质的比热容； 根据公式Q＝cmΔt可知，质量相等的物质降低相同的温度，比热容越大，放出的热量越多，所以乙物质放出的热量多。 故答案为：快；小于；乙。 11．（2024•石家庄一模）2023年10月26日11时，神舟十七号载人飞船搭载长征二号F运载火箭成功发射，26日17时46分，飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。发射火箭时，为避免燃料燃烧喷出的高温燃气破坏发射台，科学家在发射台下设计了一个巨大的水池，是利用了水的汽化吸热和水的 　比热容　较大的特性。火箭加速升空过程中，以火箭为参照物，飞船是 　静止　的。火箭外壳由于与大气摩擦温度迅速升高，这是通过 　做功　方式改变内能的。 【答案】比热容；静止；做功。 【解答】解：（1）水的比热容较大，吸热升温慢，在发射台下设计了一个巨大的水池，水在汽化时会吸收大量的热，对发射台起到保护作用； （2）火箭加速升空过程中，以火箭为参照物，飞船的位置没有发生改变，是静止的； （3）火箭外壳由于与大气摩擦温度迅速升高，这是通过做功的方式改变物体内能的。 故答案为：比热容；静止；做功。 12．（2024•雁塔区校级模拟）如图是一种新型的金属冰块，相较于普通冰块，金属冰块使用起来更加方便，且可无限次循环使用。茗茗将每块质量为125g且质量相等的四块金属冰块冷冻至﹣20℃后，迅速取出放入另一个装有200g水的杯中，容器中水温为30℃，放入金属块后水温最终下降到20℃，在这个过程中，若不计热量损失，金属冰块共吸收的热量 　8.4×103　J，该金属冰块的比热容为 　420　J/（kg•℃）[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。 【答案】8.4×103；420。 【解答】解：水放出的热量为： Q放＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×（30℃﹣20℃）＝8.4×103J； 不计热量损失，则Q吸＝Q放＝8.4×103J， 金属块变化的温度为：Δt金＝t﹣t0＝20℃﹣（﹣20℃）＝40℃， 金属块的比热容为： c＝＝＝420J/（kg•℃）。 故答案为：8.4×103；420。 13．（2024•龙马潭区模拟）某实验小组用规格完全相同的实验器材，对初温相同的100g水，200g水、100g煤油进行加热，如图所示。 （1）若要探究不同物质的吸热差异应选择 　甲、丙　（选填“甲、乙、丙”中的两个）两图进行对比实验； （2）水沸腾时，小组成员观察到烧杯内出现的气泡是 　B　（选填“A”、“B”或“C”）图； （3）在处理实验数据时，小组成员绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图像如图丁，分析可知100g煤油对应的图像是 　c　（选填“b”或“c”），已知水的比热容大于煤油的比热容。 【答案】（1）甲、丙；（2）B；（3）c。 【解答】解：（1）若要探究不同物质的吸热差异，根据控制变量法的要求，要控制物质的质量相同，改变物质的种类，故应选择甲、丙两图进行对比实验。 （2）水沸腾时，烧杯中的水进行剧烈的汽化现象，气泡在上升过程中不断变大，故小组成员观察到烧杯内出现的气泡是B图。 （3）水的比热容大于煤油的比热容，质量相同的水和煤油相比，在吸收相同的热量（加热时间相同）时，煤油的温度变化量比较大，故100g煤油对应的图像是c。 故答案为：（1）甲、丙；（2）B；（3）c。 14．（2024•宝山区二模）质量为1千克的铝块温度升高10℃。求铝块吸收的热量Q吸。焦/（千克•℃）] 【答案】铝块吸收的热量为9×103J。 【解答】解：铝块吸收的热量： Q吸＝c铝mΔt＝0.9×103J/（kg•℃）×1kg×10℃＝9×103J。 答：铝块吸收的热量为9×103J。 15．（2024•方城县一模）一辆总重为1.6t的四轮汽车在平直高速公路上匀速行驶20km。已知汽车行驶过程中受到的平均阻力为1.4×10N，每个车轮与地面接触的面积为200cm2。已知：J/（kg•℃），，g取10N/kg。求： （1）该汽车静止在水平地面上时对地面的压强； （2）汽车发动机的牵引力在这段路程内所做的功； （3）若在这段路程内，汽车发动机排出的废气带走的热量为4.2×107J，假设这些热量全部被水吸收，这些热量可使多少千克的水温度升高50℃。 【答案】（1）该汽车静止在水平地面上时对地面的压强为2×105Pa； （2）汽车发动机的牵引力在这段路程内所做的功为2.8×107J； （3）这些热量可使200千克的水温度升高50℃。 【解答】解：（1）汽车对地面的压力 F＝G＝mg＝1600kg×10N/kg＝1.6×104N， 汽车与地面的接触面积 S＝4×0.02m2＝8×10﹣2m2， 汽车对地面的压强： p＝＝＝2×105Pa； （2）汽车在平直高速公路上匀速行驶所受牵引力：F＝f＝1.4×103N， 牵引力做的功： W＝Fs＝1.4×103N×20×103m＝2.8×107J； （3）由Q＝cmΔt得水的质量： m水＝＝＝200kg。 答：（1）该汽车静止在水平地面上时对地面的压强为2×105Pa； （2）汽车发动机的牵引力在这段路程内所做的功为2.8×107J； （3）这些热量可使200千克的水温度升高50℃。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$