暑假辅导讲义：12.3 物质的比热容-2023-2024学年苏科版物理九年级上册

12.3 物质的比热容 姓名：_________________ 日期：_____月______日 等第___________ 【知识讲解】 一、比热容 1、定义：在物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。说明： ①数值：通常情况下，比热容在数值上等于单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃吸收（放出）的热量。 ②物理意义：在物理学中，我们用比热容这个物理量来表示物质的吸热能力。比热容大，说明吸热能力强。 ③属性：比热容是物质的物理属性，同种物质的比热容相同，而不同物质的比热容一般不同。 ④影响因素：比热容是反映物质自身性质的物理量。比热容与物质种类、物态有关，与质量、吸收热量的多少、升高的温度无关。 2、公式：c=Q/mΔt，比热容用符号c表示，单位是焦每千克摄氏度，符号是J/（㎏·℃），Q吸表示吸收的热量，m表示质量，Δt表示升高的温度。 3、常见物质的比热容 数据分析： ①不同的物质，比热容一般不同； ②相同的物质，物态不同，比热容不同。 ③水的比热容最大，是4.2×103J/（㎏·℃），其表示的物理意义是：质量为1㎏的水，温度升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）的热量是4.2×103J。 ④水的比热容是沙石的4倍多。质量相同的水和沙石，要使它们上升同样的温度，水会吸收更多的热量；如果吸收或放出的热量相同，水的温度变化比沙石小的多。 典型例题：下表中有几种物质的比热容，小张同学根据提供的数据得出了四个结论，其中正确的是（　　） 几种物质的比热容/[J•（kg•℃）﹣1] 水 4.2×103 铁 0.46×103 酒精 2.4×103 铜 0.39×103 煤油 2.1×103 干泥土 0.54×103 冰 2.1×103 水银 0.14×103 A．一杯水比一桶煤油的比热容小 B．液体的比热容一定比固体的比热容大 C．水吸收或放出热量的本领较强，常用作冷却剂 D．比热容是物质自身的性质之一，只和物质的种类有关 【分析】比热容是物质本身的一种特性，与物质的种类和状态有关，与物质吸收热量的多少、质量多少、温度变化没有关系；根据比热容的特点进行分析判断。 【解答】解：A、由表格中的信息可知，水的比热容大于煤油的比热容，比热容大小与质量无关，故A错误。B、液体的比热容不一定比固体的大，比如：冰的比热容比水银的比热容大，故B错误。C、因为水的比热容大，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，所以人们常用水作冷却剂，故C正确；D、比热容是物质自身的性质之一，只和物质的种类和状态有关，故D错误。故选：C。 【点评】本题考查温度、热量与内能的关系以及比热容的有关问题，相对比较简单，属于基础题。 二、水的比热容大，它的利用有： ①取暖，北方冬天暖气里用水做传热介质；②散热，汽车水箱中用水做散热介质；③调节气候。 典型例题：下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是（　　） A．让热水流过散热器供暖 B．用循环水冷却汽车发动机 C．沿海地区昼夜温差较小 D．夏天在房间内洒水降温 【分析】（1）对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；（2）水分的蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，即蒸发吸热。 【解答】解：A、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以让流动的热水流过散热器取暖，故A不符合题意；B、因为水的比热容大，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，所以汽车发动机用循环水冷却，故B不符合题意；C、因为水的比热容大于沙石的比热容，相同质量的水和砂石吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的温度少，所以沿海地区昼夜温差比内陆地区小，故C不符合题意；D、炎热的夏天，在室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，使人感到凉爽，不是利用水的比热容大的特点，故D符合题意。故选：D。 【点评】本题考查水的比热容大的特点的应用，应用所学知识，解释了实际问题，体现了新课标的要求，属于中考热点问题。 三、比热容的计算 物体在吸热或放热过程中，物体的质量越大、比热容越大、温度的变化越大，物体吸收或放出的热量就越多。 设物质的比热容为c，物体的质量为m，初温度为t0，末温度为t，则： ①当物体温度升高时，所吸收的热量为：Q吸=cm（t-t0） ②当物体温度降低时，所放出的热量为：Q放=cm（t0-t） 典型例题：汽车发动机采用循环流动的水进行了冷却，这是利用水的　   　较大的特性，若水箱中装有10kg的水，水温上升10℃，水吸收的热量为　   　J．（c水=4.2×103J/（kg•C））。 【分析】（1）与其它液体相比，水的比热最大，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量最多；（2）已知水的比热、质量和升高的温度，利用Q=cm△t计算水吸收的热量。 【解答】解：（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。由公式Q=cm△t知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好；（2）水吸收的热量：Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×10℃=4.2×105J。 【答案】比热容；4.2×105。 【点评】本题考查了水比热容大特点的应用以及公式Q=cm△t的应用，是综合性题目。 三、考题再现 习题1：炎炎夏日，烈日下海滩的沙子热得烫脚，而海水很清凉，傍晚落日后，沙子凉了，海水却依然暖暖的，这主要是因为海水和沙子具有不同的（　　） A．密度     B．内能 C．热量     D．比热容 【答案】D 习题2：福建沿海地区昼夜温差较小，而内陆沙漠地区昼夜温差较大。这主要是因为海水与砂石相比具有较大的（　　） A．密度      B．内能 C．比热容   D．质量 【答案】C 习题3：标准大气压下，质量为0.5kg、温度为70℃的水放出4.2×104J的热量，水的温度降低了　   　℃[c水=4.2×103J/（kg•℃）]。 【答案】20 习题4：小芳探究水沸腾的特点，用热水做实验，这是为了　   　；小芳发现水沸腾时继续加热，水温保持不变，停止加热，水很快停止沸腾，这说明水沸腾时需要　   　，烧杯中水的质量为100g，停止加热后，水温从100℃降至40℃，水放出的热量为　   　J。[c水=4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】缩短实验时间；吸热；2.52×104J； 习题5：天然气热水器将40kg的水由22℃加热到42℃，水的内能增加了　   　J，水的内能增加是通过　   　方式实现的。已知c水=4.2×103J/（kg•℃）。 【答案】3.36×106J；热传递； 习题6：如图1所示，用加热器给初温均为20℃的甲、乙液体加热（m甲＜m乙），两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度﹣加热时间的曲线如图2。 图1 图2 （1）某时刻温度计示数如图一所示，此时乙的温度为　   　℃。 （2）甲液体第30s的内能　   　第35s的内能（选填“大于”、“等于”、“小于”）。 （3）根据温度-加热时间图，0至30s时间内甲液体吸收的热量_________（填“大于”“等于”或“小于”）乙液体吸收的热量，故甲液体的比热容_________（填“大于”“等于”或“小于”）乙液体的比热容。 【答案】58；小于；等于；大于； 三、巩固练习 1、下列各种情况下，物质的比热容会发生变化的是（ ） A．水凝结成冰 B．一杯水倒掉一半 C．一块铁加工成铁屑 D．25 ℃的水变成75 ℃的水 2、A、B两个体积相同的实心金属块，它们的密度之比是3∶1，放出相同热量后，降低温度之比是1∶2，则两金属比热之比是（ ） A．2∶3 B．3∶2 C．1∶6 D．6∶1 3、表中有几种物质的比热容，小张根据提供的数据结合所学知识得出了四个结论，其中正确的是（ ） A．水的比热容大，所以夏天在河里洗澡上岸后会感觉比较冷 B．液体的比热容一般比固体的比热容大 C．在夏天正午时，沙子的温度高，内能比水大 D．相同体积的铁和铜，升高相同的温度，所需要吸收的热量不相同 4、在“比较不同物质吸热能力”的实验中，将质量初温均相同的两种液体分别放人两个相同的烧杯内，并用相同的电加热器同时加热。记录加热时间和温度，绘出如图所示的图象。 （1）分析图象可知：甲液体的沸点是______℃； （2）温度都是40℃时，两液体吸收的热量Q甲______Q乙．若不计热损失，这两种液体的比热容之比为c甲：c乙=______。 5、如图所示，是某晶体的熔化和凝固图像，0--10min时间内用恒定热源加热，10min后撤去热源。根据图像的特征和信息，可以判断该晶体的熔化过程是_________段，这种物质固态时的比热容_________液态时的比热容，该物质在B点时具有的内能__________D点时具有的内能。（后两空均选填“大于”、“小于”或“等于”） 6、把的水从开始加热至沸腾，温度随时间变化的图象如图。水沸腾前，容器内的水温度升高，是通过__________的方式增加水的内能；如图所示，水沸腾时，水面上方的气压__________一个标准大气压（选填“大于”“小于”或“等于”）；水从加热至需要吸收的热量是____________J。 7、甲、乙两种液体质量都为1kg，丙液体质量为2kg，三种液体温度都升高1℃，吸收热量如图，由图可知，乙液体的比热容和丙液体的比热容之比是________，三种液体中较为适合做汽车发动机冷却液的是_____液体． 8、为了比较 A、B 两种液体比热容的大小，某实验小组做了如图所示的实验，在两个相同的试管中，分别装入A、B两种液体，将试管放入完全相同的盛水烧杯中，用相同的酒精灯加热。 (1)实验采用将试管放入水中加热的方法，目的是使液体 A、B________________； (2)在试管中装入液体 A、B 时，要控制他们的初温和__________相同。加热相同的时间，是为了 使液体 A、B ________________相同； (3)加热相同时间后，液体 A、B 的温度如图所示，这表明液体______（A/B）的比热容较大。 25．一质量为2kg的金属块，被加热到500℃后，放入1kg、20℃的冷水中，不计热损失，达到热平衡后，水和金属块的温度均为80℃，求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）金属块的比热容是多少？（c水=4.2×103 J/（kg•℃）） 参考答案： 1、A；2、A；3、D；4、60；<；1:2；5、AB；小于；等于；6、热传递；小于；8.4×104J ； 7、2:1；甲； 8、均匀受热；质量；吸收的热量；B；9、(1) 2.52×105J；(2) 0.3×103J/(kg•℃) 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 12.3 物质的比热容 姓名：_________________ 日期：_____月______日 等第___________ 【知识讲解】 一、比热容 1、定义：在物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。说明： ①数值：通常情况下，比热容在数值上等于单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃吸收（放出）的热量。 ②物理意义：在物理学中，我们用比热容这个物理量来表示物质的吸热能力。比热容大，说明吸热能力强。 ③属性：比热容是物质的物理属性，同种物质的比热容相同，而不同物质的比热容一般不同。 ④影响因素：比热容是反映物质自身性质的物理量。比热容与物质种类、物态有关，与质量、吸收热量的多少、升高的温度无关。 2、公式：c=Q/mΔt，比热容用符号c表示，单位是焦每千克摄氏度，符号是J/（㎏·℃），Q吸表示吸收的热量，m表示质量，Δt表示升高的温度。 3、常见物质的比热容 数据分析： ①不同的物质，比热容一般不同； ②相同的物质，物态不同，比热容不同。 ③水的比热容最大，是4.2×103J/（㎏·℃），其表示的物理意义是：质量为1㎏的水，温度升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）的热量是4.2×103J。 ④水的比热容是沙石的4倍多。质量相同的水和沙石，要使它们上升同样的温度，水会吸收更多的热量；如果吸收或放出的热量相同，水的温度变化比沙石小的多。 典型例题：下表中有几种物质的比热容，小张同学根据提供的数据得出了四个结论，其中正确的是（　　） 几种物质的比热容/[J•（kg•℃）﹣1] 水 4.2×103 铁 0.46×103 酒精 2.4×103 铜 0.39×103 煤油 2.1×103 干泥土 0.54×103 冰 2.1×103 水银 0.14×103 A．一杯水比一桶煤油的比热容小 B．液体的比热容一定比固体的比热容大 C．水吸收或放出热量的本领较强，常用作冷却剂 D．比热容是物质自身的性质之一，只和物质的种类有关 二、水的比热容大，它的利用有： ①取暖，北方冬天暖气里用水做传热介质；②散热，汽车水箱中用水做散热介质；③调节气候。 典型例题：下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是（　　） A．让热水流过散热器供暖 B．用循环水冷却汽车发动机 C．沿海地区昼夜温差较小 D．夏天在房间内洒水降温 三、比热容的计算 物体在吸热或放热过程中，物体的质量越大、比热容越大、温度的变化越大，物体吸收或放出的热量就越多。 设物质的比热容为c，物体的质量为m，初温度为t0，末温度为t，则： ①当物体温度升高时，所吸收的热量为：Q吸=cm（t-t0） ②当物体温度降低时，所放出的热量为：Q放=cm（t0-t） 典型例题：汽车发动机采用循环流动的水进行了冷却，这是利用水的　   　较大的特性，若水箱中装有10kg的水，水温上升10℃，水吸收的热量为　   　J．（c水=4.2×103J/（kg•C））。 三、考题再现 习题1：炎炎夏日，烈日下海滩的沙子热得烫脚，而海水很清凉，傍晚落日后，沙子凉了，海水却依然暖暖的，这主要是因为海水和沙子具有不同的（　　） A．密度     B．内能 C．热量     D．比热容 习题2：福建沿海地区昼夜温差较小，而内陆沙漠地区昼夜温差较大。这主要是因为海水与砂石相比具有较大的（　　） A．密度      B．内能 C．比热容   D．质量 习题3：标准大气压下，质量为0.5kg、温度为70℃的水放出4.2×104J的热量，水的温度降低了　   　℃[c水=4.2×103J/（kg•℃）]。 习题4：小芳探究水沸腾的特点，用热水做实验，这是为了　   　；小芳发现水沸腾时继续加热，水温保持不变，停止加热，水很快停止沸腾，这说明水沸腾时需要　   　，烧杯中水的质量为100g，停止加热后，水温从100℃降至40℃，水放出的热量为　   　J。[c水=4.2×103J/（kg•℃）] 习题5：天然气热水器将40kg的水由22℃加热到42℃，水的内能增加了　   　J，水的内能增加是通过　   　方式实现的。已知c水=4.2×103J/（kg•℃）。 习题6：如图1所示，用加热器给初温均为20℃的甲、乙液体加热（m甲＜m乙），两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度﹣加热时间的曲线如图2。 图1 图2 （1）某时刻温度计示数如图一所示，此时乙的温度为　   　℃。 （2）甲液体第30s的内能　   　第35s的内能（选填“大于”、“等于”、“小于”）。 （3）根据温度-加热时间图，0至30s时间内甲液体吸收的热量_________（填“大于”“等于”或“小于”）乙液体吸收的热量，故甲液体的比热容_________（填“大于”“等于”或“小于”）乙液体的比热容。 三、巩固练习 1、下列各种情况下，物质的比热容会发生变化的是（ ） A．水凝结成冰 B．一杯水倒掉一半 C．一块铁加工成铁屑 D．25 ℃的水变成75 ℃的水 2、A、B两个体积相同的实心金属块，它们的密度之比是3∶1，放出相同热量后，降低温度之比是1∶2，则两金属比热之比是（ ） A．2∶3 B．3∶2 C．1∶6 D．6∶1 3、表中有几种物质的比热容，小张根据提供的数据结合所学知识得出了四个结论，其中正确的是（ ） A．水的比热容大，所以夏天在河里洗澡上岸后会感觉比较冷 B．液体的比热容一般比固体的比热容大 C．在夏天正午时，沙子的温度高，内能比水大 D．相同体积的铁和铜，升高相同的温度，所需要吸收的热量不相同 4、在“比较不同物质吸热能力”的实验中，将质量初温均相同的两种液体分别放人两个相同的烧杯内，并用相同的电加热器同时加热。记录加热时间和温度，绘出如图所示的图象。 （1）分析图象可知：甲液体的沸点是______℃； （2）温度都是40℃时，两液体吸收的热量Q甲______Q乙．若不计热损失，这两种液体的比热容之比为c甲：c乙=______。 5、如图所示，是某晶体的熔化和凝固图像，0--10min时间内用恒定热源加热，10min后撤去热源。根据图像的特征和信息，可以判断该晶体的熔化过程是_________段，这种物质固态时的比热容_________液态时的比热容，该物质在B点时具有的内能__________D点时具有的内能。（后两空均选填“大于”、“小于”或“等于”） 6、把的水从开始加热至沸腾，温度随时间变化的图象如图。水沸腾前，容器内的水温度升高，是通过__________的方式增加水的内能；如图所示，水沸腾时，水面上方的气压__________一个标准大气压（选填“大于”“小于”或“等于”）；水从加热至需要吸收的热量是____________J。 7、甲、乙两种液体质量都为1kg，丙液体质量为2kg，三种液体温度都升高1℃，吸收热量如图，由图可知，乙液体的比热容和丙液体的比热容之比是________，三种液体中较为适合做汽车发动机冷却液的是_____液体． 8、为了比较 A、B 两种液体比热容的大小，某实验小组做了如图所示的实验，在两个相同的试管中，分别装入A、B两种液体，将试管放入完全相同的盛水烧杯中，用相同的酒精灯加热。 (1)实验采用将试管放入水中加热的方法，目的是使液体 A、B________________； (2)在试管中装入液体 A、B 时，要控制他们的初温和__________相同。加热相同的时间，是为了 使液体 A、B ________________相同； (3)加热相同时间后，液体 A、B 的温度如图所示，这表明液体______（A/B）的比热容较大。 25．一质量为2kg的金属块，被加热到500℃后，放入1kg、20℃的冷水中，不计热损失，达到热平衡后，水和金属块的温度均为80℃，求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）金属块的比热容是多少？（c水=4.2×103 J/（kg•℃）） 1 学科网（北京）股份有限公司 $$