12.3物质的比热容（知识解读）-2024-2025学年九年级物理上册同步知识解读与专题训练（苏科版）

12.3物质的比热容（知识解读）（原卷版） •知识点1 水的比热容的特点及应用 •知识点2 比热容的概念及其应用 •知识点3 热量的计算 •知识点4 热平衡的应用 •知识点5 探究比热容的实验 •作业 巩固训练 知识点1 水的比热容的特点及应用 1、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，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。 （1）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。 （2）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。 ①作冷却剂时，是让水吸收带走更多的热量。 ②用来取暖时，是让水放出更多热量供给人们，另一方面。 【典例1-1】下列事例中没有利用“水的比热容较大”这种特性的是（　　） A．夏天部分家庭将如图所示的“简易冰箱”放在通风处以免食物变质 B．沿海地区昼夜温差小，沙漠地区昼夜温差大 C．武汉的冬天有些楼房内的“暖气”用水作为介质 D．生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度 【典例1-2】地表温泉水降温较慢，这是因为水的 较大；人们泡温泉时身体会变热，这是通过 方式改变了身体的内能的缘故；池边种植了很多桂花树，泡温泉时阵阵花香扑鼻，这是 现象。 【变式1-1】了解物质的不同属性，可以使我们更好地利用物理知识解决实际问题。下列应用不是利用水的比热容大这一特点的是（　　） A．从水中上岸后感觉发冷 B．用水做发动机冷却剂 C．在城市市区及郊区修建人工湖 D．初春育苗时在秧田里灌水过夜 【变式1-2】砂糖在热水中比在冷水中融化的快，这表明 越高，分子无规则运动越剧烈；汽车发动机及发电机线圈通常用水或水溶液作为冷却剂，利用了水的比热容 （选填“大”或“小”）的特点；封闭在注射器内的空气压缩到一定程度就很难再被压缩，说明分子间存在 （选填“引力”或“斥力”）。 知识点2 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2-1】下列的单位中，比热容的单位是（　　） A．Pa B．kg/m3 C．J D． 【典例2-2】如图所示，河南“确山铁花”已入选国家级第二批非物质文化遗产保护项目。打铁花演出前，需要将熔点为1600℃的生铁熔化，熔化过程中铁的温度 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。铁的比热容较 ，飞出的铁水迅速降温，这是落下的铁屑不烫伤人的原因之一。 【变式2-1】下表是一些物质的比热容[]根据表中数据，下列判断正确的是（　　） 水 铝 煤油、冰 干泥土 沙石 铜 A．不同的物质，比热容不可能相同 B．在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温慢 C．质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，铝块吸收的热量多 D．因为水的比热容较大，所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大 【变式2-2】一根铜丝剪掉一半后，铜的比热容将 ，铜丝的质量将 。 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】如图所示的纸杯，将刚烧开的热水倒满后放在房间中静置4小时，水向房间放出热量约为（水的比热容为）（　　） A． B． C． D． 【典例3-2】质量为0.5千克的水，经冷却后温度降低了20℃。 （1）查表可知c水=4.2×103 ；（填单位） （2）求水放出的热量 。 【典例3-3】质量为0.1千克的水温度从10℃升高到30℃。 （1）求水升高的温度。 （2）求水吸收的热量。[] 【变式3-1】某同学用完全相同的装置加热等质量的水和食用油，得到了温度随时间变化的图像如图所示，以下说法正确的是[]（　　） A．物质A为水 B．0~3min，物质A吸收的热量比物质B吸收的热量多 C．食用油的比热容为 D．若食用油的质量为50g，2~3min内食用油吸收了2100J的热量 【变式3-2】如图所示，将红墨水滴入热水中比滴入冷水中扩散得更快，说明温度越高， ；热水的质量是100g，温度降低5℃，热水放出的热量是 J。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)] 【变式3-3】卡式炉是以灌装丁烷气为主要燃料的炉子，又叫便携式丁烷气炉。如果某品牌的卡式炉热效率为63%，用掉的丁烷气可以将40kg初温为15℃的水加热到45℃。求： （1）水所吸收的热量； （2）丁烷气体的热值。 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】A、B两物体质量相等，温度均为，甲、乙两杯水质量相等，温度均为，现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后，甲杯水温降低了，乙杯水温降低了，则A、B两种物质的比热容之比为（　　） A．2∶3 B．3∶5 C．4∶9 D．1∶2 【典例4-2】将质量为，温度为的合金块，放入的炉火中煅烧足够长时间，然后迅速取出放入、的水中冷却，热平衡后金属块与水达到的共同温度是，则合金块的比热容是 J/(kg·℃)[不计过程中的热量损失，4.2×103J/(kg·℃)] 【典例4-3】已知冰的比热容为2.1×103J/（kg·℃），冰的熔化热为3.36×105J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。把质量为10g、温度为0℃的冰和质量为200g、温度为100℃的金属块同时投入质量为100g、温度为20℃的水中，当它们达到热平衡时，它们的共同温度为30℃。若不计热量损失，求金属块的比热容。 【变式4-1】有甲、乙两个金属球温度和质量都相等，先把甲球放入装有100℃水的杯中，热平衡后水温降低了10℃，再将乙球放入该杯中；热平衡后水温又降低了10℃，则甲球比热容c甲和乙球比热容c乙大小的关系是（　　） A．c甲＜c乙 B．c甲＝c乙 C．c甲＞c乙 D．无法确定 【变式4-2】质量、初温均相同的甲、乙两物体，将甲投入一杯热水中，达热平衡后水温降低5℃，将甲取出，接着把乙投入这杯水中，达热平衡后水温又降低5℃，则甲的比热容 乙的比热容。 【变式4-3】将一质量400g的高温金属球放入200g的冷水中，金属球的初温为320℃，冷水的初温为20℃。热平衡后，金属球和水的共同温度为70℃，不计热量损失，求： （1）冷水吸收的热量为多少？ （2）金属球的比热容为多少？ 知识点5 探究比热容的实验 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、沙子、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沙子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，读出此时水和沙子的初温度，填入表中。 步骤④点燃酒精灯，同时对水和沙子加热，加热时间均为6分钟，停止加热前分别读出水和沙子的末温度, 填入表中。 步骤⑤整理实验器材。 5、实验结论：质量相同的水和沙子吸收相同的热量,食用油的温度升高的较大。 6、实验分析：判断水与沙子的吸热本领的大小，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】同样日照条件下，夏天中午海边的沙子热得烫脚，但海水较凉爽；傍晚日落后，海边的沙子很快变凉，而海水仍然温暖。对此现象小强提出猜想，并利用如图实验装置进行探究。 （1）小强的猜想是物质温度变化的快慢可能与 有关； （2）实验时需要的测量工具有温度计、停表和 ； （3）用相同酒精灯加热，控制水和沙子的质量和加热时间相同，通过比较水和沙子 ，来验证猜想； （4）实际生活中，中午海水比沙子温度低，原因是 。 【变式5-1】如图所示是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。 （1）两支试管里水和煤油的质量 而且初温 （均选填“相同”或“不同”）； （2）实验时，按照自下而上的顺序组装器材，其中目的有：用酒精灯的 （选填“内”或“外”）焰加热； （3）加热相同时间，水吸收的热量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的热量，这里用到的科学探究方法是 （选填“等效替代法”或“转换法”）法； （4）由图乙可知， 的吸热能力更强。 【变式5-2】为探究甲、乙两种物质的吸热能力，小明设计了如图所示的两个相同的实验装置做实验。 （1）在两个相同的烧杯中分别装入 、初温相同的水和植物油； （2）实验中，用 （选填“加热时间”或“温度变化量”）表示物质吸收热量的多少； （3）根据下表中数据，可以初步得出 （选填“水”或“油”）的吸热能力较强； 物质 质量m/g 初温t初/℃ 加热时间t/min 末温t末/℃ 水 200 20 6 45 植物油 200 20 6 75 根据实验结果可知，人们在夏天时制作 （选填“水”或“油”）垫（或枕）用来防暑降温效果更佳。 一、单选题 1．如图甲所示，把凉牛奶放在热水里加热，经过较长的一段时间，牛奶和热水的温度随时间变化的图象如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A．a是牛奶温度变化的图像 B．牛奶和水的比热容相同 C．水的温度变化比牛奶快 D．水和牛奶最后的温度相同 2．质量相等的水和煤油各一杯[c水＝4.2×103J/（kg•℃），c煤油＝2.1×103J/（kg•℃）]，用两个电热器加热，吸收相同的热量后（　　） A．水比煤油温度升高得多 B．水比煤油温度升高得少 C．水和煤油温度升高得一样多 D．无法比较 3．世界三大古海岸湿地之一的天津宁河七里海湿地，被誉为“京津绿肺”，如图所示。它的水域面积3.5万亩，可以有效调节周围环境的气温，这主要是因为水的（　　） A．密度较大 B．沸点较高 C．比热容大 D．流动性好 4．下列对生产生活实际问题的解释正确的是（　　） A．打开汽水瓶盖汽水喷出——气体的溶解度随着压强的增大而减小 B．汽车表面刷油漆能够防止铁生锈——隔绝空气中的氧气和水分 C．高铁站台设置安全线——气体的流速越大压强越大 D．海边昼夜温差变化比沙漠中小——水的比热容比沙石的比热容小 5．孝敬父母是中华民族的传统美德。如图所示，寒冷的冬天，小聪用热水为妈妈泡脚的过程中（　　） A．水的温度降低，所含的热量减少 B．通过热传递增加了脚的内能 C．水的温度降低，水的比热容减小 D．热量由脚传递给了水 6．将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后，放到表面平整石蜡上。经过一定时间后，观察到的现象如图所示，则三块金属的比热容（　　） A．甲最大 B．乙最大 C．丙最大 D．无法判断 7．下列说法正确的是（　　） A．夏天的中午时分，海边沙子比海水热，是因为沙子吸热多，海水吸热少 B．水和冰是同种物质，所以它们的比热容是一样大的 C．炎热的夏天，洒水车往地面洒水降温，是利用水的比热容大，吸收热量多 D．在盛夏的夜晚，站在海边的人，可以感受到从陆地吹向大海的微风 8．如图是海门最近打造的具有“魅力江海”美誉的沿江生态景观带，它成为市民新的休闲锻炼的好去处。炎热夏季，江岸周边明显比其他地方凉爽，主要是因为水的（　　） A．沸点高 B．导热性好 C．比热容小 D．比热容大 9．水的比热容大这一特性在生活中有着广泛的应用，下列生活实例不是利用水的比热容大这一特性的是（　　） A．甲图，海边的昼夜温差较小 B．乙图，空调房里放盆水可以增加湿度 C．丙图，冬天暖气设备用热水供暖 D．丁图，用水冷却汽车发动机 10．质量相等的甲、乙两种不同的物质，分别用两个完全相同的加热器加热，加热过程中温度随时间变化图像如图所示，根据图像可知下列正确的是（　　） A．加热相同的时间后，把甲、乙放在一起内能从甲传到乙 B．甲物体的比热容大 C．加热相同的时间后，甲比乙吸收的热量多 D．加热相同的时间后，甲比乙具有的内能一定大 11．1kg铁和1kg水，它们放出了相等的热量之后，把铁迅速投入水中（　　） A．热量从水传给铁 B．热量从铁传给水 C．水和铁之间不会发生热传递 D．条件不足，无法判断 12．A、B两物体质量相等、温度均为20℃，甲、乙两杯水质量相等，温度均为60℃，现将放A入甲杯、B放入乙杯，热平衡后甲杯水温降低了5℃，乙杯水温降低了10℃，不考虑热量的损失，则A、B两物体的比热容之比为（　　） A．1︰2 B．3︰7 C．2︰3 D．4︰7 二、填空题 13．如图是小九同学在标准大气压下探究的某物质熔化时温度随时间变化的图像。该物质在C点时刻处于 态，该物质第6min时的内能 （选填“大于”“等于”或“小于”）第8min时的内能；该物质在CD段的比热容是AB段比热容的 倍。（被加热物质的质量和吸、放热功率不变） 14．地暖全称为地面辐射供暖，分为水地暖与电地暖两种，大部分家用地暖用水作供暖介质。若每小时有500kg的50℃水流入房间，而流出房间的水温度为45℃，则水每小时放出的热量为 J（），这是通过 （填“热传递”或“做功”）的方式增大了房间内空气的内能。 15．对0.5kg的某固体均匀加热（被加热物质在单位时间内吸收的热量相同），其温度随时间变化图像如图所示。由图8可知，它在AB段和CD段对应物质的比热容之比是 ；已知该物质固态时的比热容为则它在熔化过程中吸收的热量为 J。 16．汽车散热器等制冷设备常用水作为冷却剂，这是利用了水的 较大的性质；如果汽车散热器中装有5 kg水,在温度升高10 ℃的过程中,水吸收的热量是 J.［已知c＝4.2×103J/（kg·℃）］ 17．近年来许多住宅都安装了地暖来抵御严寒，其中一种地暖如图所示，以温度不高于60℃的某种液体为热媒。经埋置于地面以下填充层中的加热管，在分集器的作用下将热媒均匀分配到每个支路中循环流动，加热整个地板。通过地面以辐射和对流的热传递方式向室内供热。上述地暖常选用 （选填“水”、“煤油”或“酒精”）作为热媒。请具体分析选择该液体作为热媒的原因 。 18．2024年5月8日10时12分，嫦娥六号探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行，于6月2日在月背着陆并采样，如图示，探测器在环月轨道飞行时，以月球为参照物，探测器是 的；探测器实现近月制动减速后，动能将 （变大/变小/不变）；月球背面实测夜间最低温度可达，白天最高温度为127℃，这是因为其表面没有 起到的保温作用，同时土壤的比热容较 。 三、实验题 19．【探究名称】油和水哪一个的导热性能好？ 【问题】亮亮想要知道油和水哪一个的导热性能好，并提出以下猜想： 猜想一：油的导热性能好 猜想二：水的导热性能好 【证据】 亮亮用两个相同的饮料瓶，都装入热饮料，一个放在油中，另一个放在水中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上，如图所示，实验时她每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如表： 时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 甲的示数/℃ 70 60 53 47 42 39 37 35 34 33 乙的示数/℃ 70 66 61 58 55 52 50 48 46 44 【解释】 （1）在相同的情况下， 的导热性能好； （2）对甲乙两个饮料瓶中的饮料，除了要控制初温相同外，还要控制它们的 相同； （3）实验过程中通过 比较油和水导热性能的差异； （4）除了图中所示装置外，还需要的测量仪器是 ； 【交流】（5）进一步分析表中甲的示数，亮亮又发现，在冷却过程中，饮料冷却的快慢前后并不一致，是越来越 的。亮亮想用“冷却速度”（用字母v代表）来定量表示冷却的快慢程度，请你给物理量下个定义：物体在单位时间内 下降的多少叫做冷却速率。亮亮又仔细分析了冷却速度变小的原因，认识到这是因为饮料冷却的快慢还会受到冷却物（油或水）和饮料之间的 的影响。 20．小刚为了测量家中色拉油的比热容设计了如图的实验。 ①在两个相同的易拉罐中分别装入200g水和200g色拉油，测得它们的温度均为20℃； ②按图甲所示的装置，将器材安装好； ③用酒精灯给水加热4min，测得其温度为32℃； ④用同样的酒精灯同样给色拉油加热4min，测得其温度如图乙所示，则色拉油的温度为 ℃； ⑤整理器材，并计算色拉油的比热容。 请你替小刚完成计算过程： （1）计算加热4min，水吸收的热量Q水 ；[] （2）计算色拉油的比热容c色拉油； （3）小丽认为小刚测得色拉油的比热容可能存在误差，她觉得装色拉油的易拉罐最终温度比装水的易拉罐高，因此装色拉油的易拉罐吸收的热量比装水的易拉罐吸收的热量多。所以小刚测得色拉油的比热容可能会比实际值 （选填“偏大”或“偏小”）。 四、计算题 21．如图是一定质量的冰升温熔化的过程，已知单位时间内物体吸收热量多少相同。若0~4min冰吸收了4.2×103J的热量。不计热量损失。[c冰=2.1×103J/(kg·℃)]求： （1）冰的质量； （2）0~12min对物体加热的过程中，物体吸收热量为多少？ 22．水壶里有2.5kg、25℃的水，用天然气炉具将其加热至沸腾，已知天然气的热值为8×107J/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，气压强为1标准大气压，求： （1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？ （2）若烧开这壶水消耗的天然气是0.02m3，则天然气炉具的效率是多少？（结果保留一位小数） 23．正午，小明对水面获取太阳的能量情况进行研究，他将装有500g水的盘子放在室外平台上，经阳光照射10min，水温升高了2℃。忽略水的蒸发。 （1）该过程水吸收的热量是多少？ （2）若已知照射到盘中水面上太阳能的功率为25W，水获取太阳能的效率是多大？ 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 $$ 12.3物质的比热容（知识解读）（解析版） •知识点1 水的比热容的特点及应用 •知识点2 比热容的概念及其应用 •知识点3 热量的计算 •知识点4 热平衡的应用 •知识点5 探究比热容的实验 •作业 巩固训练 知识点1 水的比热容的特点及应用 1、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，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。 （1）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。 （2）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。 ①作冷却剂时，是让水吸收带走更多的热量。 ②用来取暖时，是让水放出更多热量供给人们，另一方面。 【典例1-1】下列事例中没有利用“水的比热容较大”这种特性的是（　　） A．夏天部分家庭将如图所示的“简易冰箱”放在通风处以免食物变质 B．沿海地区昼夜温差小，沙漠地区昼夜温差大 C．武汉的冬天有些楼房内的“暖气”用水作为介质 D．生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度 【答案】A 【详解】A．“简易冰箱”利用水蒸发吸热的原理来降低食物的温度，避免食物变质，放在通风处可以加快蒸发，故A符合题意； B．沿海地区和沙漠地区相比，沿海地区水多，水的比热容大，在相同的吸放热条件下，水的温度变化小，昼夜温差小；沙漠地区多砂石，砂石的比热容较小，在相同的吸热条件下，砂石的温度变化大，故B不符合题意； C．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，所以楼房内的“暖气”用水作为介质，故C不符合题意； D．生物体内水的比例很高，在外界环境温度升高时，生物体即使吸收较多的热量，由于水的比热容较大，体温不会升的过高；同理在外界环境温度降低时，由于水的比热容较大，即使放出较多的热量，体温也不会过低，所以生物体内的水分有助于调节生物体自身的温度，故D不符合题意。 故选A。 【典例1-2】地表温泉水降温较慢，这是因为水的 较大；人们泡温泉时身体会变热，这是通过 方式改变了身体的内能的缘故；池边种植了很多桂花树，泡温泉时阵阵花香扑鼻，这是 现象。 【答案】 比热容 热传递 扩散 【详解】[1]地表温泉水降温较慢，这是因为水的比热容较大，和相同质量的其它物质相比，放出相同热量时，温度降低得较少。 [2]人们泡温泉时身体会变热，是因为人体从水中吸收了热量，这是通过热传递的方式改变了身体的内能的缘故。 [3]泡温泉时阵阵花香扑鼻，这是扩散现象，是由于分子不停做无规则热运动造成的。 【变式1-1】了解物质的不同属性，可以使我们更好地利用物理知识解决实际问题。下列应用不是利用水的比热容大这一特点的是（　　） A．从水中上岸后感觉发冷 B．用水做发动机冷却剂 C．在城市市区及郊区修建人工湖 D．初春育苗时在秧田里灌水过夜 【答案】A 【详解】A．从水中上岸后感觉发冷是因为上岸后身上附着有水，水蒸发吸热，所以感觉冷，故A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，升高相同的温度时，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，相同质量的水和其它物质比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少，所以在城市建设中，建造人工湖来减少热岛效应，是利用了水的比热容较大的特性，故C不符合题意； D．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，所以晚上向秧苗田里放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，故D不符合题意。 故选A。 【变式1-2】砂糖在热水中比在冷水中融化的快，这表明 越高，分子无规则运动越剧烈；汽车发动机及发电机线圈通常用水或水溶液作为冷却剂，利用了水的比热容 （选填“大”或“小”）的特点；封闭在注射器内的空气压缩到一定程度就很难再被压缩，说明分子间存在 （选填“引力”或“斥力”）。 【答案】 温度 大 斥力 【详解】[1]分子热运动与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。 [2]水容易获得且比热容较大，所以用水或水溶液作为冷却剂。 [3]气体压缩到一定程度就很难再压缩，这是因为分子间存在相互作用的斥力。 知识点2 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2-1】下列的单位中，比热容的单位是（　　） A．Pa B．kg/m3 C．J D． 【答案】D 【详解】A．Pa是压强的单位，故A不符合题意； B．kg/m3是密度的单位，故B不符合题意； C．J是功和能的单位，故C不符合题意； D．是比热容的单位，故D符合题意。 故选D。 【典例2-2】如图所示，河南“确山铁花”已入选国家级第二批非物质文化遗产保护项目。打铁花演出前，需要将熔点为1600℃的生铁熔化，熔化过程中铁的温度 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。铁的比热容较 ，飞出的铁水迅速降温，这是落下的铁屑不烫伤人的原因之一。 【答案】 不变 小 【详解】[1]由于生铁有固定的熔点，是晶体，所以在熔化过程中铁的温度不变。 [2]根据可知，铁的温度能够快速降低，是由于铁的比热容较小。 【变式2-1】下表是一些物质的比热容[]根据表中数据，下列判断正确的是（　　） 水 铝 煤油、冰 干泥土 沙石 铜 A．不同的物质，比热容不可能相同 B．在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温慢 C．质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，铝块吸收的热量多 D．因为水的比热容较大，所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大 【答案】C 【详解】A．由表中数据可知，煤油和冰的比热容相同，故A错误； B．湿泥土中含有水，由表中数据可知，水的比热容较大，由可知，在吸收相同的热量时，水的温度变化量小，所以在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温快，故B错误； C．质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，由表中数据可知，铝的比热容大于铜的比热容，由可知，铝块吸收的热量多，故C正确； D．因为水的比热容较大，在吸收或放出等量的热量时，水温变化量小，所以沿海地区比内陆地区昼夜温差小，故D错误。 故选C。 【变式2-2】一根铜丝剪掉一半后，铜的比热容将 ，铜丝的质量将 。 【答案】 不变 变小 【详解】[1]比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与吸放热的多少、质量、体积的大小都没有关系，一根铜丝剪掉一半后，铜的比热容不变。 [2]质量是指物体所含物质的多少，一根铜丝剪掉一半后，剩余铜丝的质量减半。 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】如图所示的纸杯，将刚烧开的热水倒满后放在房间中静置4小时，水向房间放出热量约为（水的比热容为）（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】一纸杯水的质量约为0.2kg，刚烧开的热水温度约为100℃，放在房间中静置4小时后水温和室温相近，约为20℃，水向房间放出热量约为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【典例3-2】质量为0.5千克的水，经冷却后温度降低了20℃。 （1）查表可知c水=4.2×103 ；（填单位） （2）求水放出的热量 。 【答案】 【详解】（1）[1]比热容的单位是焦每千克摄氏度，符号为，则水的比热容为。 （2）[2]质量为0.5千克的水，经冷却后温度降低了20℃，放出的热量为 【典例3-3】质量为0.1千克的水温度从10℃升高到30℃。 （1）求水升高的温度。 （2）求水吸收的热量。[] 【答案】（1）；（2）焦 【详解】解：（1）求水升高的温度 （2）求水吸收的热量 Jkg·）kgJ 答：（1）求水升高的温度Δt为20℃； （2）求水吸收的热量Q吸为8.4×104J。 【变式3-1】某同学用完全相同的装置加热等质量的水和食用油，得到了温度随时间变化的图像如图所示，以下说法正确的是[]（　　） A．物质A为水 B．0~3min，物质A吸收的热量比物质B吸收的热量多 C．食用油的比热容为 D．若食用油的质量为50g，2~3min内食用油吸收了2100J的热量 【答案】C 【详解】A．由图得，质量相等的AB升高相同温度，B加热时间较长，说明B吸收热量较多，由得，B的比热容较大，则物质B为水，故A错误； B．用相同装置加热，加热相同时间，吸收热量相同，则0~3min，物质A吸收的热量与物质B吸收的热量一样多，故B错误； C．AB从20℃升高到40℃加热时间分别为2min、3min，则AB吸收热量比为2:3，由得 则食用油的比热容为 故C正确； D．若食用油的质量为50g，2~3min内食用油吸收的热量为0~3min水吸收热量的，则2~3min内食用油吸收的热量为 故D错误。 故选C。 【变式3-2】如图所示，将红墨水滴入热水中比滴入冷水中扩散得更快，说明温度越高， ；热水的质量是100g，温度降低5℃，热水放出的热量是 J。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)] 【答案】 分子无规则运动越剧烈 2.1×103 【详解】[1]将两滴相同的红墨水分别同时缓慢滴入冷水和热水中，过一段时间热水中的红墨水先变得均匀，说明热水中的墨水扩散得快，扩散现象是分子运动的结果，所以这个现象说明温度越高，分子运动越剧烈。 [2]热水的质量是100g,温度降低5℃，热水放出的热量为 Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×5℃=2.1×103J 【变式3-3】卡式炉是以灌装丁烷气为主要燃料的炉子，又叫便携式丁烷气炉。如果某品牌的卡式炉热效率为63%，用掉的丁烷气可以将40kg初温为15℃的水加热到45℃。求： （1）水所吸收的热量； （2）丁烷气体的热值。 【答案】（1）5.04×106J；（2）4×107J/m3 【详解】解：（1）水所吸收的热量为 （2）丁烷气放出的热量为 丁烷气体的热值为 答：（1）水所吸收的热量为5.04×106J； （2）丁烷气体的热值为4×107J/m3。 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】A、B两物体质量相等，温度均为，甲、乙两杯水质量相等，温度均为，现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后，甲杯水温降低了，乙杯水温降低了，则A、B两种物质的比热容之比为（　　） A．2∶3 B．3∶5 C．4∶9 D．1∶2 【答案】C 【详解】由Q=cmΔt得，物体A与甲杯水发生热传递cAmAΔtA=c水m甲Δt甲 物体B与乙杯水发生热传递cBmBΔtB=c水m乙Δt乙 两式相比 A、B两种物质的比热容之比为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【典例4-2】将质量为，温度为的合金块，放入的炉火中煅烧足够长时间，然后迅速取出放入、的水中冷却，热平衡后金属块与水达到的共同温度是，则合金块的比热容是 J/(kg·℃)[不计过程中的热量损失，4.2×103J/(kg·℃)] 【答案】448 【详解】由题意可知，合金块在炉火中达到的温度为，由于不计过程中的热量损失，故 Q吸=Q放 c水m水Δt水=c合金m合金Δt合金 4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(38℃-18℃)=c合金×1kg×(788℃-38℃) 解得 c合金=448J/(kg·℃) 【典例4-3】已知冰的比热容为2.1×103J/（kg·℃），冰的熔化热为3.36×105J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。把质量为10g、温度为0℃的冰和质量为200g、温度为100℃的金属块同时投入质量为100g、温度为20℃的水中，当它们达到热平衡时，它们的共同温度为30℃。若不计热量损失，求金属块的比热容。 【答案】0.63×103J/（kg· ℃） 【详解】 解：质量为10g、温度为0℃的冰熔化成0℃的水吸收的热量为 冰熔化成水，状态变化，质量不变，熔化成水之后，质量为10g，水从0℃升高到30℃吸收热量为 质量为100g、温度为20℃的水从20℃升高到30℃吸收热量为 质量为200g的金属块从100℃降低到30℃放出热量为 不计热量损失，有 即 解得金属块的比热容为 答：金属块的比热容为0.63×103J/（kg· ℃）。 【变式4-1】有甲、乙两个金属球温度和质量都相等，先把甲球放入装有100℃水的杯中，热平衡后水温降低了10℃，再将乙球放入该杯中；热平衡后水温又降低了10℃，则甲球比热容c甲和乙球比热容c乙大小的关系是（　　） A．c甲＜c乙 B．c甲＝c乙 C．c甲＞c乙 D．无法确定 【答案】A 【详解】设甲乙两球的质量为m，初温度为t0，甲球的比热容为c甲，乙球的比热容为c乙，甲球吸收的热量为Q吸1，乙球吸收的热量为Q吸2，则甲球放入水中后，水放出的热量为 甲球吸收的热量为 因为Q吸1＝Q放1，所以 ﹣﹣﹣﹣﹣① 乙球放入水中后，水放出的热量为 乙球吸收的热量为： 因为Q吸2＝Q放2，所以 ﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②联立得 所以 c甲＜c乙 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式4-2】质量、初温均相同的甲、乙两物体，将甲投入一杯热水中，达热平衡后水温降低5℃，将甲取出，接着把乙投入这杯水中，达热平衡后水温又降低5℃，则甲的比热容 乙的比热容。 【答案】小于 【详解】由题可知，甲、乙两物体分别放入水中达到热平衡时，水温都是降低5℃，根据可知，两物体吸收的热量相同，达到热平衡时，甲物体升高的温度 乙物体升高的温度 可见，，根据可知，甲的比热容小于乙的比热容。 【变式4-3】将一质量400g的高温金属球放入200g的冷水中，金属球的初温为320℃，冷水的初温为20℃。热平衡后，金属球和水的共同温度为70℃，不计热量损失，求： （1）冷水吸收的热量为多少？ （2）金属球的比热容为多少？ 【答案】（1）；（2） 【详解】解：（1）冷水吸收的热量 （2）不计热量损失 由可得，金属球的比热容 答：（1）冷水吸收的热量为； （2）金属球的比热容为。 知识点5 探究比热容的实验 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、沙子、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沙子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，读出此时水和沙子的初温度，填入表中。 步骤④点燃酒精灯，同时对水和沙子加热，加热时间均为6分钟，停止加热前分别读出水和沙子的末温度, 填入表中。 步骤⑤整理实验器材。 5、实验结论：质量相同的水和沙子吸收相同的热量,食用油的温度升高的较大。 6、实验分析：判断水与沙子的吸热本领的大小，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】同样日照条件下，夏天中午海边的沙子热得烫脚，但海水较凉爽；傍晚日落后，海边的沙子很快变凉，而海水仍然温暖。对此现象小强提出猜想，并利用如图实验装置进行探究。 （1）小强的猜想是物质温度变化的快慢可能与 有关； （2）实验时需要的测量工具有温度计、停表和 ； （3）用相同酒精灯加热，控制水和沙子的质量和加热时间相同，通过比较水和沙子 ，来验证猜想； （4）实际生活中，中午海水比沙子温度低，原因是 。 【答案】 种类 天平 升高的温度 见解析 【详解】（1）[1]夏天中午海边的沙子热得烫脚，但海水较凉爽；傍晚日落后，海边的沙子很快变凉，而海水仍然温暖。对此小强的猜想是物质温度变化的快慢可能与物质的种类有关。 （2）[2]根据控制变量法，控制水和沙子的质量相同，就需要用天平。 （3）[3]比较“水和沙子吸热能力”的方法是：在实验过程中控制加热时间相同，通过比较升高的温度，来比较水和沙子吸热能力，温度升高的越多，吸热能力越弱。 （4）[4]中午海水比沙子温度低，因为水的比热容较大，质量相同的水和海水吸收相同的热量，海水升高的温度低。 【变式5-1】如图所示是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。 （1）两支试管里水和煤油的质量 而且初温 （均选填“相同”或“不同”）； （2）实验时，按照自下而上的顺序组装器材，其中目的有：用酒精灯的 （选填“内”或“外”）焰加热； （3）加热相同时间，水吸收的热量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的热量，这里用到的科学探究方法是 （选填“等效替代法”或“转换法”）法； （4）由图乙可知， 的吸热能力更强。 【答案】 相同 相同 外 等于 转换法 水 【详解】（1）[1][2]根据控制变量法，比较不同物质的吸热能力试验中，用相同的加热装置，对质量相同、初温相同的水和煤油进行加热。 （2）[3]实验中要用酒精灯外焰加热，要使温度计玻璃泡要与待测液体充分接触，故应按照自下而上的顺序组装器材，确保一次器材调试到位。 （3）[4][5]比较不同物质的吸热能力实验中，用加热时间的长短来比较物质吸收热量的多少，所以同时间内，水吸收的热量等于煤油吸收的热量；这种科学探究的方法是转换法。 （4）[6]由乙图可知，质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，煤油的温度变化大，根据可知，水的比热容大，即水的吸热能力更强。 【变式5-2】为探究甲、乙两种物质的吸热能力，小明设计了如图所示的两个相同的实验装置做实验。 （1）在两个相同的烧杯中分别装入 、初温相同的水和植物油； （2）实验中，用 （选填“加热时间”或“温度变化量”）表示物质吸收热量的多少； （3）根据下表中数据，可以初步得出 （选填“水”或“油”）的吸热能力较强； 物质 质量m/g 初温t初/℃ 加热时间t/min 末温t末/℃ 水 200 20 6 45 植物油 200 20 6 75 根据实验结果可知，人们在夏天时制作 （选填“水”或“油”）垫（或枕）用来防暑降温效果更佳。 【答案】 质量 加热时间 水 水 【详解】（1）[1]实验中采用的是控制变量法，需要控制两种液体的质量和初温相同，故应在两个相同的烧杯中分别装入质量相同、初温相同的两种液体。 （2）[2]根据转换法可知，实验中物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。 （3）[3]在加热相同时间的过程中，发现植物油升温比水快，根据比较吸热能力的说法，说明植物油的吸热本领比水小，水的吸热本领强。 [4]因为水的比热容较大，相同质量的水和油比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，降温效果好，所以用水枕防暑降温的效果更佳。 一、单选题 1．如图甲所示，把凉牛奶放在热水里加热，经过较长的一段时间，牛奶和热水的温度随时间变化的图象如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A．a是牛奶温度变化的图像 B．牛奶和水的比热容相同 C．水的温度变化比牛奶快 D．水和牛奶最后的温度相同 【答案】D 【详解】A．热传递的条件是有温度差，最后热平衡时两者的温度相同；该过程是热水对凉牛奶加热，因此牛奶的温度应该逐渐升高，由图象可知，b是牛奶温度变化的图象，a是水温度变化的图象，故A错误； B．放牛奶和水的热时间相同，所以放出热量相同，但温度变化量、质量都不同，所以比热容无法比较，故B错误； C．由图象可知，相同时间内热水降低的温度小于牛奶升高的温度，即水的温度变化比牛奶慢，故C错误； D．由图象可知，水和牛奶最后的温度相同，故D正确。 故选D。 2．质量相等的水和煤油各一杯[c水＝4.2×103J/（kg•℃），c煤油＝2.1×103J/（kg•℃）]，用两个电热器加热，吸收相同的热量后（　　） A．水比煤油温度升高得多 B．水比煤油温度升高得少 C．水和煤油温度升高得一样多 D．无法比较 【答案】B 【详解】根据热量公式可知，物体升高的温度为，此时加热相同的时间，公式中Q相同，c越大则Δt越小，所以水升高的温度小于煤油升高的温度，故ACD不符合题意，故B符合题意。 故选B。 3．世界三大古海岸湿地之一的天津宁河七里海湿地，被誉为“京津绿肺”，如图所示。它的水域面积3.5万亩，可以有效调节周围环境的气温，这主要是因为水的（　　） A．密度较大 B．沸点较高 C．比热容大 D．流动性好 【答案】C 【详解】水的比热容大，白天吸收同样的热量，水温升高的不明显；夜晚放出等量的热量，温度降低的不明显，所以水可以有效调节周围环境的气温。 故选C。 4．下列对生产生活实际问题的解释正确的是（　　） A．打开汽水瓶盖汽水喷出——气体的溶解度随着压强的增大而减小 B．汽车表面刷油漆能够防止铁生锈——隔绝空气中的氧气和水分 C．高铁站台设置安全线——气体的流速越大压强越大 D．海边昼夜温差变化比沙漠中小——水的比热容比沙石的比热容小 【答案】B 【详解】A．打开汽水瓶盖后瓶内气体压强减小，气体冒出不再溶解于汽水中，说明气体的溶解度随着压强的减小而减小，故A错误； B．汽车表面是金属材质，直接暴露在空气中与空气中的氧气和水分接触易生锈，而刷油漆可以一定程度上隔绝汽车表面与空气中氧气和水分的直接接触，达到防锈的目的，故B正确； C．由流体压强与流速的关系可知，气体流速越大压强越小，当高铁高速驶过时，高铁附近的空气流速变快，压强减小，此时人若离高铁过近会被产生的压强差推向高铁列车，极易发生危险，因此要设置安全线，故C错误； D．海边昼夜温差变化比沙漠中小是因为水的比热容比沙石的比热容大，吸热能力强，白天吸收相同的热量时温度升高得少，晚上放出相同热量时温度下降得也少，因此昼夜温差较小，故D错误。 故选B。 5．孝敬父母是中华民族的传统美德。如图所示，寒冷的冬天，小聪用热水为妈妈泡脚的过程中（　　） A．水的温度降低，所含的热量减少 B．通过热传递增加了脚的内能 C．水的温度降低，水的比热容减小 D．热量由脚传递给了水 【答案】B 【详解】A．热量是过程量，不能说含有热量的多少，水的温度降低，是所含的内能减少了，故A错误； BD．泡脚时，脚的温度较低，水的温度较高，热量由水传给脚，脚吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递增大内能的，故B正确，D错误； C．比热容是物质的属性，与其温度变化无关，所以水的温度降低，比热容不变，故C错误。 故选B。 6．将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后，放到表面平整石蜡上。经过一定时间后，观察到的现象如图所示，则三块金属的比热容（　　） A．甲最大 B．乙最大 C．丙最大 D．无法判断 【答案】C 【详解】金属块丙下方的石蜡熔化快，说明金属块丙放出的热量多，甲、乙，三个金属块与石蜡发生热传递，三个金属块的末温度与石蜡的末温度相同；甲、乙、丙三个金属块的质量，根据公式 可知：金属块丙放出的热量多，所以金属块丙的比热容比较大。 故选C。 7．下列说法正确的是（　　） A．夏天的中午时分，海边沙子比海水热，是因为沙子吸热多，海水吸热少 B．水和冰是同种物质，所以它们的比热容是一样大的 C．炎热的夏天，洒水车往地面洒水降温，是利用水的比热容大，吸收热量多 D．在盛夏的夜晚，站在海边的人，可以感受到从陆地吹向大海的微风 【答案】D 【详解】A．夏天在相同的太阳光照射下，沙子和水吸收相同热量，故A错误； B．比热容与物质的状态有关，水和冰的状态不同，比热容不同，故B错误； C．炎热的夏天，洒水车往地面洒水降温，利用水汽化吸热，故C错误； D．在盛夏的夜晚，因海水的比热容大于陆地的比热容，在放出的热量和质量相同时，海水温度降低得少，海洋上空气温高，微风从陆地吹向大海，故D正确。 故选D。 8．如图是海门最近打造的具有“魅力江海”美誉的沿江生态景观带，它成为市民新的休闲锻炼的好去处。炎热夏季，江岸周边明显比其他地方凉爽，主要是因为水的（　　） A．沸点高 B．导热性好 C．比热容小 D．比热容大 【答案】D 【详解】根据可知，因为水的比热容大于泥土的比热容，相同质量的水和泥土吸收相同的热量时，水升高的温度低，所以炎热的夏季，江岸周边明显比其他地方凉爽，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 9．水的比热容大这一特性在生活中有着广泛的应用，下列生活实例不是利用水的比热容大这一特性的是（　　） A．甲图，海边的昼夜温差较小 B．乙图，空调房里放盆水可以增加湿度 C．丙图，冬天暖气设备用热水供暖 D．丁图，用水冷却汽车发动机 【答案】B 【详解】A．因为水的比热容较大，白天，水吸收热量，温度升高的少，夜晚水放出热量，温度降低的少，使得海边昼夜温差较小，故A不符合题意； B．空调房间里放一盆水，由于水的蒸发，会增加房间内的湿度，不是利用水的比热容大的特点，符合题意，故B符合题意； C．因为水的比热容较大，降低相同的温度，水放出的热量多，所以冬天暖气设备用水供暖，不符合题意，故C不符合题意； D．因为水的比热容较大，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水来冷却汽车发动机，不符合题意，故D不符合题意。 故选B。 10．质量相等的甲、乙两种不同的物质，分别用两个完全相同的加热器加热，加热过程中温度随时间变化图像如图所示，根据图像可知下列正确的是（　　） A．加热相同的时间后，把甲、乙放在一起内能从甲传到乙 B．甲物体的比热容大 C．加热相同的时间后，甲比乙吸收的热量多 D．加热相同的时间后，甲比乙具有的内能一定大 【答案】A 【详解】AC．用两个完全相同的加热器加热质量相等的两种物质，加热时间相同后两种物质吸收的热量相同，且甲的温度高于乙的温度，所以把甲、乙放在一起内能从甲传到乙，故A正确，C错误； B．由图可知，吸收相同的热量后，甲的温度更容易变化，所以甲物体的比热容小，故B错误； D．影响内能大小的因素有质量、温度、种类，虽然甲、乙两种物质的质量相同，但种类不同，所以内能无法进行比较，故D错误。 故选A。 11．1kg铁和1kg水，它们放出了相等的热量之后，把铁迅速投入水中（　　） A．热量从水传给铁 B．热量从铁传给水 C．水和铁之间不会发生热传递 D．条件不足，无法判断 【答案】D 【详解】质量相同的铝块和水，当它们放出了相同的热量后，由可得，比热容越大，降低的温度越小；由于水的比热容大，所以水降低的温度小，但由于水和铝的初温不知道，所以无法比较水和铝的末温高低；从而无法判断把铝块投入水中后热量的传递情况；故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 12．A、B两物体质量相等、温度均为20℃，甲、乙两杯水质量相等，温度均为60℃，现将放A入甲杯、B放入乙杯，热平衡后甲杯水温降低了5℃，乙杯水温降低了10℃，不考虑热量的损失，则A、B两物体的比热容之比为（　　） A．1︰2 B．3︰7 C．2︰3 D．4︰7 【答案】B 【详解】物体A放入甲杯水后，Δt水=5℃，则它们的共同温度为55℃，则 ΔtA=55℃-20℃=35℃ 水放出的热量 Q放=c水m水Δt水 A吸收的热量 Q吸=cAmAΔtA 根据热平衡方程 Q放=Q吸 即 c水m水Δt水=cAmAΔtA 代入相关数据得 物体B放入乙杯水后，Δt水′=10℃，它们的共同温度为变成50℃，则 ΔtB=50℃-20℃=30℃ 水放出的热量 Q放=c水m水Δt水′ B吸收的热量 Q吸=cBmBΔtB 根据热平衡方程 Q放=Q吸 即 c水m水Δt水′=cBmBΔtB 代入相关数据得 A、B两物体质量相等mA=mB，所以 故选B。 二、填空题 13．如图是小九同学在标准大气压下探究的某物质熔化时温度随时间变化的图像。该物质在C点时刻处于 态，该物质第6min时的内能 （选填“大于”“等于”或“小于”）第8min时的内能；该物质在CD段的比热容是AB段比热容的 倍。（被加热物质的质量和吸、放热功率不变） 【答案】 液 小于 2 【详解】[1][2]如图，BC段是该晶体的熔化过程，虽然温度保持不变，但不断吸热，物质第6min时的内能大于第8min时的内能，C点时刚好完全熔化，所以物质在C点时刻处于液态。 [3]该物质在CD段和AB段加热时间相等，即吸收的热量相等，则该物质在CD段的比热容与AB段比热容比值 所以该物质在CD段的比热容是AB段比热容的2倍。 14．地暖全称为地面辐射供暖，分为水地暖与电地暖两种，大部分家用地暖用水作供暖介质。若每小时有500kg的50℃水流入房间，而流出房间的水温度为45℃，则水每小时放出的热量为 J（），这是通过 （填“热传递”或“做功”）的方式增大了房间内空气的内能。 【答案】 热传递 【详解】[1]水每小时向房间放出热量 [2]水向房间内的空气放出热量，使空气的内能增加，温度升高，这是通过热传递的方式增大空气的内能。 15．对0.5kg的某固体均匀加热（被加热物质在单位时间内吸收的热量相同），其温度随时间变化图像如图所示。由图8可知，它在AB段和CD段对应物质的比热容之比是 ；已知该物质固态时的比热容为则它在熔化过程中吸收的热量为 J。 【答案】 1:4 【详解】[1]AB段和CD段物质的质量m相同，由图像知， AB段和CD段物质升高的温度之比为2: 1 ，加热时间之比为1 :2 ，所以吸收的热量之比为 1 :2，则AB段和CD段对应物质的比热容之比     [2]由图可知在AB段该物质的加热时间为2min ，该物质的温度升高了 -10°C-(- 20°C)= 10°C 则该物质AB段吸收的热量为 由题知物质在相同的时间内吸收的热量是相同的，而该物质的熔化过程用时是 8min- 2min = 6min 是AB段加热时间的3倍，所以该物质熔化过程中吸收的热量为 16．汽车散热器等制冷设备常用水作为冷却剂，这是利用了水的 较大的性质；如果汽车散热器中装有5 kg水,在温度升高10 ℃的过程中,水吸收的热量是 J.［已知c＝4.2×103J/（kg·℃）］ 【答案】 比热容 【详解】[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，因为水的比热容大，所以吸收的热量多，冷却效果好。 [2]水吸收的热量为 /（） 17．近年来许多住宅都安装了地暖来抵御严寒，其中一种地暖如图所示，以温度不高于60℃的某种液体为热媒。经埋置于地面以下填充层中的加热管，在分集器的作用下将热媒均匀分配到每个支路中循环流动，加热整个地板。通过地面以辐射和对流的热传递方式向室内供热。上述地暖常选用 （选填“水”、“煤油”或“酒精”）作为热媒。请具体分析选择该液体作为热媒的原因 。 【答案】 水 见解析 【详解】[1][2]地暖常选用水作为热媒，因为水的比热容大，由Q=cm∆t可知，在质量m和降低的温度∆t相同的情况下，因为水的比热容c较大，所以释放的热量更多，可以更好的向室内供热。 18．2024年5月8日10时12分，嫦娥六号探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行，于6月2日在月背着陆并采样，如图示，探测器在环月轨道飞行时，以月球为参照物，探测器是 的；探测器实现近月制动减速后，动能将 （变大/变小/不变）；月球背面实测夜间最低温度可达，白天最高温度为127℃，这是因为其表面没有 起到的保温作用，同时土壤的比热容较 。 【答案】 运动 变小 大气层 小 【详解】[1]探测器在环月轨道飞行时，以月球为参照物，探测器与月球位置是变化的，以月球为参照物，探测器是运动的。 [2]探测器实现近月制动减速，而探测器自身质量不变，故动能变小。 [3][4]白天最高温度为127℃，而夜间最低温度可达，昼夜温差大，这是因为其表面没有大气层起电保温作用，另外土壤的比热容较小，白天吸收热量后温度上升快，晚上没有太阳照射，降温也快，形成昼夜温差大。 三、实验题 19．【探究名称】油和水哪一个的导热性能好？ 【问题】亮亮想要知道油和水哪一个的导热性能好，并提出以下猜想： 猜想一：油的导热性能好 猜想二：水的导热性能好 【证据】 亮亮用两个相同的饮料瓶，都装入热饮料，一个放在油中，另一个放在水中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上，如图所示，实验时她每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如表： 时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 甲的示数/℃ 70 60 53 47 42 39 37 35 34 33 乙的示数/℃ 70 66 61 58 55 52 50 48 46 44 【解释】 （1）在相同的情况下， 的导热性能好； （2）对甲乙两个饮料瓶中的饮料，除了要控制初温相同外，还要控制它们的 相同； （3）实验过程中通过 比较油和水导热性能的差异； （4）除了图中所示装置外，还需要的测量仪器是 ； 【交流】（5）进一步分析表中甲的示数，亮亮又发现，在冷却过程中，饮料冷却的快慢前后并不一致，是越来越 的。亮亮想用“冷却速度”（用字母v代表）来定量表示冷却的快慢程度，请你给物理量下个定义：物体在单位时间内 下降的多少叫做冷却速率。亮亮又仔细分析了冷却速度变小的原因，认识到这是因为饮料冷却的快慢还会受到冷却物（油或水）和饮料之间的 的影响。 【答案】 水 质量 饮料温度的变化 秒表/停表 慢 温度 温差 【详解】（1）[1]通过实验数据发现，相同时间内，水中浸泡的饮料温度较低，说明放在水中冷却比在油中冷却效果要好，即水的导热性能好。 （2）[2]影响饮料降温的因素很多，但只能保证其中一个发生改变，所以对甲、乙两个饮料瓶中的饮料，除了要控制它们的初温相同外，还要控制它们的质量相同。 （3）[3]实验过程中通过比较饮料温度的变化来比较油和水导热性能的差异，这是转换法的应用。 （4）[4]实验中需要测量温度随时间的变化，因此除了温度计还需要使用秒表。 （5）[5]由表中数据可知，当实验时间较长时，相同时间内牛奶降温的速度逐渐变慢，就是指冷却速率变慢；故在冷却过程中，牛奶冷却的快慢前后并不一致，是越来越慢。 [6]用“冷却速度”（用字母v代表）来定量表示冷却的快慢程度，因此冷却速率是指：物体在单位时间内温度下降的多少。 [7]因为饮料冷却过程中，冷却物的温度升高了，因此冷却的快慢还会受到冷却物（油或水）和饮料之间的温差的影响。 20．小刚为了测量家中色拉油的比热容设计了如图的实验。 ①在两个相同的易拉罐中分别装入200g水和200g色拉油，测得它们的温度均为20℃； ②按图甲所示的装置，将器材安装好； ③用酒精灯给水加热4min，测得其温度为32℃； ④用同样的酒精灯同样给色拉油加热4min，测得其温度如图乙所示，则色拉油的温度为 ℃； ⑤整理器材，并计算色拉油的比热容。 请你替小刚完成计算过程： （1）计算加热4min，水吸收的热量Q水 ；[] （2）计算色拉油的比热容c色拉油； （3）小丽认为小刚测得色拉油的比热容可能存在误差，她觉得装色拉油的易拉罐最终温度比装水的易拉罐高，因此装色拉油的易拉罐吸收的热量比装水的易拉罐吸收的热量多。所以小刚测得色拉油的比热容可能会比实际值 （选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】 48 1.008×104J 偏大 【详解】④[1]由图乙可知，温度计的分度值为1℃，示数为48℃。 （1）[2]水的质量 m水=m色拉油=200g=0.2kg 加热4min，水吸收的热量 （2）[3]用同样的酒精灯同样给色拉油加热4min，则色拉油吸收的热量与水吸收的热量相同，即 色拉油的比热容 （3）[4]小丽认为因此装色拉油的易拉罐吸收的热量比装水的易拉罐吸收的热量多，由可知，小刚测得色拉油的比热容可能会比实际值偏大。 四、计算题 21．如图是一定质量的冰升温熔化的过程，已知单位时间内物体吸收热量多少相同。若0~4min冰吸收了4.2×103J的热量。不计热量损失。[c冰=2.1×103J/(kg·℃)]求： （1）冰的质量； （2）0~12min对物体加热的过程中，物体吸收热量为多少？ 【答案】（1）0.2kg；（2）1.26×104J 【详解】解：（1）由图可知，冰在0~4min内的升高的温度 Δt=0-(-10℃)=10℃ 由Q吸=cmΔt可知，冰的质量 （2）根据题意可知，单位时间内物体吸收热量多少相同，所以0~12min对物体加热的过程中，物体吸收热量 Q=3Q吸=3×4.2×103J=1.26×104J 答：（1）冰的质量为0.2kg； （2）0~12min对物体加热的过程中，物体吸收热量为1.26×104J。 22．水壶里有2.5kg、25℃的水，用天然气炉具将其加热至沸腾，已知天然气的热值为8×107J/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，气压强为1标准大气压，求： （1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？ （2）若烧开这壶水消耗的天然气是0.02m3，则天然气炉具的效率是多少？（结果保留一位小数） 【答案】（1）7.875×105J；（2）49.2% 【详解】解：（1）1标准大气压下，水的沸点为100℃，烧开这壶水，水需要吸收的热量为 （2）0.02m3天然气完全燃烧释放的热量为 天然气炉具的效率为 答：（1）烧开这壶水，水需要吸收的热量是7.875×105J； （2）天然气炉具的效率是49.2%。 23．正午，小明对水面获取太阳的能量情况进行研究，他将装有500g水的盘子放在室外平台上，经阳光照射10min，水温升高了2℃。忽略水的蒸发。 （1）该过程水吸收的热量是多少？ （2）若已知照射到盘中水面上太阳能的功率为25W，水获取太阳能的效率是多大？ 【答案】（1）；（2）28% 【详解】 解：（1）水吸收的热量 （2）由 知道，照射到水面上的太阳能 水获取太阳能的效率 答：（1）该过程水吸收的热量是4.2×103J； （2）水获取太阳能的效率是28%。 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 $$