第09讲 物质的比热容（预习）-【暑假自学课】2025年新九年级物理暑假提升精品讲义（苏科版2024）

第09讲 物质的比热容 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练题型 强知识：9大核心题型精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 热量 1、热量定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫作热量。热量通常用字母Q表示。 （1）热量是热传递过程中物体内能的改变量，因此，热量是个过程量。只有在热传递过程中，才能谈论热量，离开热传递过程谈热量是毫无意义的。 （2）我们不能说某个物体具有或含有多少热量，更不能比较两个物体具有热量的多少。热量只能与表示过程的词语连用，如“吸收热量”“放出热量” 知识点二：比热容 1、比热容的概念 （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。 2、水的比热容的特点及应用 （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。 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。 （3）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。 知识点三：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）。 （1）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℃。 （2）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。 （3）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）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。  （2）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）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。 3、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。 教材习题01 如图所示，拖拉机发动机采用循环流动的水进行冷却。你能说说用水冷却的优点吗？ 解题方法 从水的比热容特性角度分析。水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃) ，相较于其他常见物质，比热容较大。根据Q=cm△t（Q为吸收或放出热量，c为比热容，m为质量，△t为温度变化量 ），相同质量m的水和其他物质，升高相同温度△t时，水因c大，能吸收更多热量Q，所以用循环水冷却发动机，可有效吸收热量，保证发动机在合适温度工作。 教材习题02 质量为10 kg、温度为20℃的水，吸收1.26×106J热量后，温度将升高到多少摄氏度？ 解题方法 利用吸热公式Q吸=cm△t变形求解。 题型一 比较不同物质吸热的情况 1．为比较不同物质吸热本领，某小组分别在相同容器中加入质量均为100g的水和食用油，用相同加热器进行加热。不考虑热损失，且水和食用油在相同时间内吸收热量相等，测得它们温度随时间变化的图象如图所示。c水＝4.2×103J/（kg•℃），下列说法正确的是（　　） A．加热3min，水吸收的热量大于油吸收的热量 B．A是油的升温图象，其比热容为2.8×103J/（kg•℃） C．1～2min，水吸收的热量为1.4×103J D．另一小组用该装置实验，得到水和油的温度随时间变化图线均为A，则m水：m油＝3：2 2．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，甲、乙烧杯内的液体质量相同。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （1）要比较不同燃料的热值，应选择　 　 两图进行实验； （2）质量和初始温度均相同的A、B两种液体吸热后，它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，若其中比热容较大的液体是水，则另一种液体的比热容为　 　 J/（kg•℃）。 3．用图1中的实验装置探究水和煤油吸热能力的强弱。 （1）实验前应该在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、　 　 相同的水和煤油。 （2）本实验选用两个相同的酒精灯同时进行加热，实验中上下反复缓慢地提拉搅拌器，每隔一分钟记录一次温度，记录的数据如下表。分析表中实验数据得出结论：升高相同的温度，水的加热时间长，说明 　 （选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。在物理学上，物质吸热能力的强弱用 　 　 （填物理量的名称）来描述。 加热时间/min 0 1 2 3 4 温度/℃ 煤油 20 22 24 26 28 水 20 21 22 23 24 （3）下列现象不能用本实验的结论来解释的是 　 　 。 A.夏天在教室洒水降温 B.汽车的发动机用水来冷却 C.沿海地区昼夜温差较小 （4）酒精灯内酒精用掉一半后，剩下酒精的热值 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （5）将某种固态物质放入加热功率恒定的装置中，对其加热至沸腾，温度随时间变化的关系如图2所示，固态时的比热容 　 　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）液态时的比热容，从第11min到第19min，物质分子无规则运动的剧烈程度将 　 　 （选填“不变”、“增加”或“减弱”）。 题型二 比热容的概念 4．关于比热容，下列说法中正确的是（　　） A．物体的质量越大，它的比热容越大 B．同温度、同质量的不同物体，比热容大的物体含有的热量多 C．比热容与热量有关，某物质吸收或放出的热量越多，它的比热容就越大 D．比热容是物质的一种特性，所以比热容不会随物体温度的变化而变化 5．我们早餐常常吃油条，将和好的面拉成长条状，放入沸腾的油锅中，一会就会变大、变黄，成了香喷喷的油条。油锅里的油升温比较快是因为它的比热容较 　 　 （选填“大”或“小”）；面被拉长却不断是因为分子间具有 　 　 。 题型三 利用比热容解释生活中的现象 6．街头“糖炒栗子”是很多人喜爱的零食，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（　　） A．比热容较大，同样的加热情况下，温度上升的较高 B．比热容较小，同样的加热情况下，温度上升的较高 C．比热容较大，同样的加热情况下，温度上升的较低 D．比热容较小，同样的加热情况下，温度上升的较低 7．在晴朗的夏日，根据如图所示地形特征，以下说法正确的是（　　） ①A地昼夜温差大于B地 ②B地昼夜温差大于A地 ③白天近地（海）面的风向为由A吹向B ④夜晚近地（海）面的风向为由A吹向B A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 8．如图，是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线。根据水的比热容比砂石比热容大的特点，曲线B表示的是 　 　 （填“沿海”或“内陆”）城市的年气温变化曲线。 题型四 水的比热容特点及实际应用 9．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，常常傍晚往农田里灌水，白天再将水放出。原因是由于（　　） A．水的温度比泥土的温度低 B．水的内能比泥土的内能大 C．水的密度比泥土的密度小 D．水的比热容比泥土的比热容大 10．“绿水青山就是金山银山”。为了改善城市环境，许多城市大力开发湿地公园，修建人工湖来调节气温，这是利用了水的 　 　 较大。到了大地回暖的春天，冰封的人工湖逐渐熔化，冰在熔化过程中内能 　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 题型五 比热容的计算公式 11．在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中，用质量都为0.3kg的水和表中某液体进行对比，作出的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．由图像可知，b液体是水 B．a、b两液体吸收相同的热量时，a升温快，a的吸热能力强 C．a液体的比热容是1.4×103J/（kg•℃） D．a液体更适合做汽车的冷却剂 12．利用如图甲所示，使用相同规格的电加热器和烧杯分别对质量相同的水和食用油加热，得到温度随时间变化的图像如图乙所示，水的比热容，则均加热2min时，水吸收的热量 　 　 食用油的热量；由图中数据可得食用油的比热容为 　 　 J/（kg•℃）。 13．一保温杯中装有质量为200g，温度为25℃的水。将一个质量为100g，温度为100℃的金属块放入杯中，一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30℃，假设金属块放出的热量全部被水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求该金属块的比热容。 题型六 比热容的比例计算 14．用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热量损失），如图是A和B的温度随加热时间变化的图象，下列说法正确的是（　　） A．A和B升高相同的温度，B吸收热量较多 B．A的比热容与B的比热容之比为2：3 C．都加热t时间，B吸收热量比A吸收热量多 D．A的比热容与B的比热容之比为2：1 15．甲、乙两个物体的比热容之比为2：5，若使它们升高相同的温度，吸收的热量之比为3：2，则甲、乙两个物体的质量之比为（　　） A．3：5 B．5：3 C．4：15 D．15：4 16．有甲、乙两个物体，它们的质量之比是3：1，吸收的热量之比是2：1，升高的温度之比是5：3，则甲、乙两物质的比热容之比是 　 　 。质量和初温都相同的铁块和铜块（c铁＞c铜），分别 　 　 （选填“吸收”或“放出”）相同的热量后立即接触，热量由铁传给铜。 题型七．比热容的图像 17．用相同规格的电加热器分别同时对质量相等的甲、乙两种液体加热（不计热量损失），如图所示是甲、乙两种液体的温度随加热时间变化的关系图象。下列说法正确的是（　　） A．1min内，乙吸收的热量比甲多 B．1min后乙温度不变，内能不变 C．甲、乙的比热容之比为3：2 D．甲、乙的比热容之比为2：1 18．为比较AB两保温杯的保温性能，小红在两个保温杯中分别倒入0.1kg相同温度的热水，用温度计测量其初温t0，根据图像信息可知，保温性能更好的是 　 　 （选填“A”或“B”）杯。 题型八 利用比热容的公式计算热量 19．质量相等的水和酒精，它们放出相等的热量后，降低的温度分别为Δt水、t酒精，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的比热容为2.4×103J/（kg•℃），则Δt水：Δt酒精为（　　） A．4：7 B．7：4 C．1：2 D．2：1 20．如图甲、乙所示，规格相同的A、B两杯中分别装有300g和400g的牛奶，并用不同加热器同时对其加热，根据所记录的数据分别得到图丙的温度与加热时间的关系图像C和D。已知加热器的加热效率相同，牛奶的比热容为2.5×103J/（kg•℃）。则下列说法正确的是（　　） ①B杯中牛奶每分钟吸收的热量为2×104 ②若两杯牛奶都从20℃加热5min，A、B两杯牛奶升高的温度之比为3：2 ③若将A、B两杯中的牛奶都从20℃加热至60℃，需要的时间之比是2：3 ④甲、乙图中的加热器每分钟放出的热量之比为9：8 A．①②③④ B．②③④ C．①②④ D．①③④ 21．如图所示，“曲水流觞”是古代文人墨客诗酒唱酬的一种雅事。将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动，会降低酒的温度，这是通过 　 　 方式在改变酒的内能；酒盏里质量为100g的酒在漂流过程中，温度从30℃降低至25℃，会放出 　 　 J的热量。[c酒＝3.4×103J/（kg•℃）] 22．一热水器的容积为50L。装满水后，从20℃加热到66℃。求： （1）水的质量； （2）水吸收的热量； （3）如果这些热量被42kg的铁块吸收，铁块的温度能升高多少？ [水的密度是1×103kg/m3、水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）、铁的比热容是0.46×103J/（kg•℃）] 题型九 热平衡方程及其应用 23．热平衡，指同外界接触的物体，其内部温度各处均匀且等于外界温度的状况。把10g0℃的冰与140g10℃的水混合（不计热量损失），达到热平衡时的温度为5℃。现有一定质量的一杯水温度降低1℃放出的热量刚好使1克0℃的冰熔化为0℃的水，则这杯水的质量为（　　）（） A．85g B．65g C．45g D．25g 24．汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧0.5kg汽油能放出　 　 J的热量；若这些热量全部被水吸收，可使 　 kg的水，从20℃升高到43℃【水的比热容为c＝4.2×103J/（kg•℃）】。 25．在标准大气压下，将质量为100g的铜块从沸水中取出，迅速放入质量为100g、温度为10℃的某液体中，混合后的共同温度是25℃。若不计热量损失，求： （1）铜球在这种液体中释放的热量是多少？[c铜＝0.4×103J/（kg•℃）] （2）这种液体的比热容是多少？ 知识导图记忆 知识目标复核 1．知道物质的比热容的概念、物理意义。 2．会应用水的比热容比较大解析生活现象。 3．会设计并进行“比较不同物质吸热能力不同”的实验。 4．能够利用吸热、放热公式进行相关计算。 一、单选题 1．正常人体中水分含量大约占体重的60%~70%，如此之多的水分占比，有助于调节自身体温，主要是因为水的（　　） A．密度较大 B．比热容较大 C．沸点较高 D．热量较低 2．热平衡，指同外界接触的物体，其内部温度各处均匀且等于外界温度的状况。把10g0℃的冰与140g10℃的水混合（不计热量损失），达到热平衡时的温度为5℃。现有一定质量的一杯水温度降低1℃放出的热量刚好使1克0℃的冰熔化为0℃的水，则这杯水的质量为（   ）（） A．85g B．65g C．45g D．25g 3．汽车发动机正常工作温度一般在之间，温度过低或过高，都会损坏发动机，所以要给汽车加冷却液。依据下面表格中数据，判断正确的是（　　） 物质 沸点（在标准大气压下）/℃ 比热容/J/（ kg·℃） 水 100 4.2×10³ 甘油 290 2.1×10³ A．应加甘油，因为甘油的沸点比水高 B．应加冷水，因为水的比热容比甘油大 C．应加甘油，因为甘油的比热容比水小 D．应加沸水，因为水沸腾时会吸收大量的热 4．下面关于热现象的说法，不正确的是（　　） A．暖风机打开，房间温度升高了，是用热传递的方式改变物体的内能 B．物体温度越高，所含热量越多 C．用酒精擦拭体表为高烧病人降温是由于酒精蒸发吸热 D．汽车发动机用水作冷却液是因为水的比热容较大 5．在沿海地区炎热晴朗的天气里，易形成海陆风，这是由于陆地和海洋升温和降温的快慢不同，从而使空气对流形成的。如图四幅海陆风示意图中，对近地面大气运动方向的判断正确的是（　　） A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 6．吃早饭的时候，妈妈用60℃的热水给小明加热初始温度为20℃的盒装牛奶（如图甲所示），牛奶和水的温度随时间的变化图像如图乙所示（不计热损失），已知牛奶的质量为250g，水的比热容为，牛奶的比热容为。则下列说法错误的是（   ） A．牛奶温度升高后，其比热容不变 B．前3min，牛奶吸收的热量等于水放出的热量 C．前3min，牛奶吸收的热量为 D．将牛奶加热至40℃至少需要60℃的热水0.1kg 7．用相同的装置分别对甲、乙两种物质同时持续加热，其温度随时间变化的图像如图所示，若不计热量损失，下列说法正确的是　　 A．甲物质的沸点一定是 B．乙物质的熔点一定是 C．甲、乙两种物质在内吸收的热量一定相同 D．乙物质的比热容一定大于甲物质的比热容 8．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，甲、乙、丙三个物体的比热容由大到小排列是（　　） A． B． C． D． 9．小薇根据下表中的数据，得出以下四个结论，其中正确的是（　　）   几种物质的比热容c/[J·(kg·℃)﹣1] 水 4.2×103 冰 2.1×103 酒精 2.4×103 砂石 0.92×103 煤油 2.1×103 铝 0.88×103 水银 0.14×103 铜 0.39×103 A．同种物质在不同状态下比热容一定相等 B．不同物质的比热容一定不相等 C．质量相等的铜块和铝块，降低相同的温度，铜块放出的热量一定多 D．初温相等的酒精和砂石吸收相等的热量，酒精的末温可能比砂石的末温高 二、填空题 10．2024年10月30日4时27分，载着神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心成功点火起飞，如图是火箭发射升空的场景，在上升时，火箭与大气发生剧烈的摩擦使其温度升高，这是通过 方式来增大内能的；火箭发射时放出的部分热量为，若这些热量全部被水吸收，，则可以使400t的水从20℃升高到 ℃。 11．小明对冰进行加热，根据实验数据，描绘了温度与时间的关系图像如图所示，则冰在时具有的内能 的内能；（选填“大于”、“小于”、“等于”）在BC段中冰水混合物所吸收的热量为 J；由图可知，冰的比热容为 J/（）。（水的比热容为） 12．冬天人们常用的电热暖手宝的内部液体是水，这是利用水的 （选填“比热容”或“热值”）大的属性，使保暖时间更长。若袋内500g的水由90℃降低到60℃，能够放出的热量为 J。[水的比热容为 13．如图所示，为什么沿海地区的昼夜温差比沙漠地区小呢？这是因为：水的比热容比砂石的比热容 ，根据公式的变形式可知，在水和砂石质量相同、吸收（或放出）相等的热量时，水的温度变化 ，即昼夜温差小。     14．随着人们生活水平的提高，健康成了当今社会关注的一大问题，而健康取决于生活环境和平时的饮食。在营养学中最常用的热量单位是卡路里，其符号是cal，1cal相当于将1000克水在1标准大气压下由14.5℃提升到15.5℃所需的热量，等于 J。[]。 三、实验题 15．某同学在做“比较不同液体吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给液体甲和乙加热。 液体 次数 质量m/kg 升高的温度△t/℃ 加热的时间t/min 甲 1 0.1 5 1 2 0.1 10 2 3 0.2 10 4 乙 4 0.1 10 1 5 0.1 20 2 6 0.2 20 4 (1)分析第1、4次，第2、5次或第3、6次实验数据，某同学认为：加热相同的时间时，乙升高的温度高一些，此过程中，甲吸收的热量 乙吸收的热量。（选填“大于”、“等于”、“小于”）。 (2)分析第2、3次或第5、6次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，物质的 越大，吸收的热量就越 。（选填“多”或“少”）。 (3)通过比较第2、4次实验数据可知，液体吸收的热量多少与液体的 有关， 的吸热能力更强。（选填“甲”或“乙”）。 (4)该实验用到的科学探究方法为下列选项中的（　　） A．转换法 B．控制变量法 C．科学推理法 D．类比法 16．某学习小组在探究“吸收相同热量后，温度的变化情况与物质种类和质量的关系”时，使用了如图所示的三组实验装置，其中加热装置和烧杯内液体的初温完全相同，各液体温度分别随加热时间的变化情况如图丁所示。 (1)比较图丁中甲、乙两图线，可得出的结论是 ； (2)为探究物质种类对温度变化的影响，应选择 （选填“甲”、“乙”、“丙”）两装置进行实验； (3)由实验可知， （填“水”或“煤油”）更适合做电热暖气片内进行热循环的介质。 (4)图丁中，与a点吸收热量相同的是 点（选填“b”、“c”或“d”），理由是 。 四、计算题 17．把质量为300kg温度为20℃的水加热到100℃。 (1)水需要吸收多少热量？ (2)若这些热量由煤燃烧供给，炉子的效率为20%，则需要完全燃烧多少kg煤？[c水=4.2×103J/（kg·℃）、q煤=3.0×107J/kg] 18．某家庭用天然气热水器将质量为50kg、初温为20℃的水加热到60℃，消耗天然气的体积为0.3 m3（假设天然气完全燃烧）。已知天然气的热值为3.5×107J/m3 ，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃) ，求： (1)水吸收的热量； (2)天然气完全燃烧放出的热量； (3)该热水器的热效率。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第09讲 物质的比热容 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练题型 强知识：9大核心题型精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 热量 1、热量定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫作热量。热量通常用字母Q表示。 （1）热量是热传递过程中物体内能的改变量，因此，热量是个过程量。只有在热传递过程中，才能谈论热量，离开热传递过程谈热量是毫无意义的。 （2）我们不能说某个物体具有或含有多少热量，更不能比较两个物体具有热量的多少。热量只能与表示过程的词语连用，如“吸收热量”“放出热量” 知识点二：比热容 1、比热容的概念 （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。 2、水的比热容的特点及应用 （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。 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。 （3）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。 知识点三：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）。 （1）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℃。 （2）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。 （3）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）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。  （2）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）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。 3、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。 教材习题01 如图所示，拖拉机发动机采用循环流动的水进行冷却。你能说说用水冷却的优点吗？ 解题方法 从水的比热容特性角度分析。水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃) ，相较于其他常见物质，比热容较大。根据Q=cm△t（Q为吸收或放出热量，c为比热容，m为质量，△t为温度变化量 ），相同质量m的水和其他物质，升高相同温度△t时，水因c大，能吸收更多热量Q，所以用循环水冷却发动机，可有效吸收热量，保证发动机在合适温度工作。 【答案】用水冷却的优点：水的比热容大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同温度时，水吸收的热量多，能更好地吸收发动机产生的热量，冷却效果好 。 教材习题02 质量为10 kg、温度为20℃的水，吸收1.26×106J热量后，温度将升高到多少摄氏度？ 解题方法 利用吸热公式Q吸=cm△t变形求解。 【答案】已知Q吸=1.26×106J 、m = 10kg 、c = 4.2×103J/(kg·℃) 、初始温度t0=20℃ 。先由△t=Q吸/cm算出温度变化量△t，再用末温t = t0+△t求出最终温度。 计算△t：△t=Q吸/cm=1.26×106J/4.2×103J/(kg·℃)×10kg= 30℃ 计算末温t：t = t0+△t = 20℃+ 30℃= 50℃。 题型一 比较不同物质吸热的情况 1．为比较不同物质吸热本领，某小组分别在相同容器中加入质量均为100g的水和食用油，用相同加热器进行加热。不考虑热损失，且水和食用油在相同时间内吸收热量相等，测得它们温度随时间变化的图象如图所示。c水＝4.2×103J/（kg•℃），下列说法正确的是（　　） A．加热3min，水吸收的热量大于油吸收的热量 B．A是油的升温图象，其比热容为2.8×103J/（kg•℃） C．1～2min，水吸收的热量为1.4×103J D．另一小组用该装置实验，得到水和油的温度随时间变化图线均为A，则m水：m油＝3：2 【答案】B 【解答】解：A、根据转换法，加热3min，水吸收的热量等于油吸收的热量，故A错误； B、根据图乙可知，B的比热容大，B为水，A为食用油，升高20℃，A、B的加热时间分别为2min和3min，由转换法，对应的吸热之比为2：3，根据Q＝cmΔt可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，油的比热容为：c4.2×103J/（kg•℃）＝2.8×103J/（kg•℃），故B正确； C、加热3分钟升高20℃，水吸热：Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.01kg×20℃＝840J；第1～2min内，水吸收的热量为Q吸280J，故C错误； D、用该装置实验，得到水和油的温度随时间变化图线均为A，故相同时间（吸热相同）升高的温度相同，根据Q＝cmΔt可知，质量与比热容成反比， 则m水：m油2：3，故D错误。 故选：B。 2．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，甲、乙烧杯内的液体质量相同。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （1）要比较不同燃料的热值，应选择　甲、乙　 两图进行实验； （2）质量和初始温度均相同的A、B两种液体吸热后，它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，若其中比热容较大的液体是水，则另一种液体的比热容为　2.1×103　 J/（kg•℃）。 【答案】（1）甲、乙；（2）2.1×103。 【解答】解：（1）为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验。 （2）如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图2所示，由图可以看出，A温度升高80℃用10分钟，B温度液体升高80℃用20分钟，两种液体的质量相同和初温相同，升高相同的温度，加热时间越长，吸收的热量越多，即B液体的比热容较大； 由以上可知，升高相同的温度，B吸收热量是A的2倍，根据c，在质量和升高温度相同的情况下，比热容c与Q成正比，故液体A的比热容是：cA4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。 故答案为：（1）甲、乙；（2）2.1×103。 3．用图1中的实验装置探究水和煤油吸热能力的强弱。 （1）实验前应该在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、　质量　 相同的水和煤油。 （2）本实验选用两个相同的酒精灯同时进行加热，实验中上下反复缓慢地提拉搅拌器，每隔一分钟记录一次温度，记录的数据如下表。分析表中实验数据得出结论：升高相同的温度，水的加热时间长，说明 　水　 （选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。在物理学上，物质吸热能力的强弱用 　比热容　 （填物理量的名称）来描述。 加热时间/min 0 1 2 3 4 温度/℃ 煤油 20 22 24 26 28 水 20 21 22 23 24 （3）下列现象不能用本实验的结论来解释的是 　A　 。 A.夏天在教室洒水降温 B.汽车的发动机用水来冷却 C.沿海地区昼夜温差较小 （4）酒精灯内酒精用掉一半后，剩下酒精的热值 　不变　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （5）将某种固态物质放入加热功率恒定的装置中，对其加热至沸腾，温度随时间变化的关系如图2所示，固态时的比热容 　小于　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）液态时的比热容，从第11min到第19min，物质分子无规则运动的剧烈程度将 　增加　 （选填“不变”、“增加”或“减弱”）。 【答案】（1）质量；（2）水；比热容；（3）A；（4）不变；（5）小于；增加 【解答】解：（1）根据比较不同物质吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，故实验前应该在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、质量相同的水和煤油； （2）分析实验数据可知：升高相同的温度，水的加热时间长，说明水的吸热能力更强； 在物理学上，物质吸热能力的强弱用比热容来描述； （3）A、夏天，在教室的地面上洒水，由于水蒸发从周围吸热，会使人感觉凉爽，与水比热容大小无关，故A符合题意。 B、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，所以用水冷却汽车发动机，故B不符合题意； C、在沿海地区，水是比较多的，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小；而新疆地区温差变化比较大，故C不符合题意； 故选：A； （4）热值是燃料本身的一种特性，不随物质质量的变化而变化，所以热值不变； （5）由图象知，相同时间内此物质固态时升高的温度大于液态时升高的温度，由Q＝cmΔt可知，当质量和吸收的热量都相同时，Δt越大的比热容就越小，所以固态时的比热容比液态时小； 从第11min到第19min，物质的温度升高，物质分子无规则运动的剧烈程度将增加。 故答案为：（1）质量；（2）水；比热容；（3）A；（4）不变；（5）小于；增加。 题型二 比热容的概念 4．关于比热容，下列说法中正确的是（　　） A．物体的质量越大，它的比热容越大 B．同温度、同质量的不同物体，比热容大的物体含有的热量多 C．比热容与热量有关，某物质吸收或放出的热量越多，它的比热容就越大 D．比热容是物质的一种特性，所以比热容不会随物体温度的变化而变化 【答案】D 【解答】解：ACD.比热容是物质的一种特性；物质的比热容只跟物质的种类和状态有关，与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关，故AC错误，D正确； B.热量是过程量，不能说含有，故B错误； 故选：D。 5．我们早餐常常吃油条，将和好的面拉成长条状，放入沸腾的油锅中，一会就会变大、变黄，成了香喷喷的油条。油锅里的油升温比较快是因为它的比热容较 　小　 （选填“大”或“小”）；面被拉长却不断是因为分子间具有 　引力　 。 【答案】小；引力。 【解答】解：在同一油锅中加热相同时间时，物质吸收的热量相等，质量相同的油和其他液体比较，由于油的比热容小，所以油的温度升高较快；面被拉长却不断是因为分子间具有引力； 故答案为：小；引力。 题型三 利用比热容解释生活中的现象 6．街头“糖炒栗子”是很多人喜爱的零食，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（　　） A．比热容较大，同样的加热情况下，温度上升的较高 B．比热容较小，同样的加热情况下，温度上升的较高 C．比热容较大，同样的加热情况下，温度上升的较低 D．比热容较小，同样的加热情况下，温度上升的较低 【答案】B 【解答】解：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比热容较小，同样的加热情况下，温度上升的较高，这样可使栗子快速变熟。故B正确，ACD错误。 故选：B。 7．在晴朗的夏日，根据如图所示地形特征，以下说法正确的是（　　） ①A地昼夜温差大于B地 ②B地昼夜温差大于A地 ③白天近地（海）面的风向为由A吹向B ④夜晚近地（海）面的风向为由A吹向B A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】C 【解答】解：①②由图可知，A处为海洋，B处为陆地，由于水的比热容较大，相同质量的水和土壤、砂石比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少，因此，A地昼夜温差小，B地昼夜温差大，故①错误，②正确； ③白天同样受太阳的照射，海面升温慢，陆地升温快，陆续上方空气受热上升，海面上的空气来补充，所以白天近地（海）面的风向为由A吹向B，故③正确； ④夜晚降温时，海面降温慢，陆地降温快，则海面上方空气温度高而上升，陆地上的空气来补充，所以夜晚近地（海）面的风向为由B吹向A，故④错误。 综上所述，②③说法正确。 故选：C。 8．如图，是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线。根据水的比热容比砂石比热容大的特点，曲线B表示的是 　沿海　 （填“沿海”或“内陆”）城市的年气温变化曲线。 【答案】沿海 【解答】解： 由一年的气温变化曲线得出，A所示的城市最高、最低气温差比B所示的城市的大； 水的比热容比沙石大，在吸收或放出相同的热量时，温度变化值比较小，所以曲线A表示的是内陆城市的年气温变化曲线，曲线B表示的是沿海城市的年气温变化曲线。 故答案为：沿海。 题型四 水的比热容特点及实际应用 9．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，常常傍晚往农田里灌水，白天再将水放出。原因是由于（　　） A．水的温度比泥土的温度低 B．水的内能比泥土的内能大 C．水的密度比泥土的密度小 D．水的比热容比泥土的比热容大 【答案】D 【解答】解：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，常常傍晚往农田里灌水，白天再将水放出。原因是由于水的比热容比泥土的比热容大，在质量相同的情况下，吸收或放出相同热量，水的温度变化不大，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选：D。 10．“绿水青山就是金山银山”。为了改善城市环境，许多城市大力开发湿地公园，修建人工湖来调节气温，这是利用了水的 　比热容　 较大。到了大地回暖的春天，冰封的人工湖逐渐熔化，冰在熔化过程中内能 　变大　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】比热容；变大。 【解答】解：“绿水青山就是金山银山”。为了改善城市环境，许多城市大力开发湿地公园，修建人工湖来调节气温，这是利用了水的比热容较大，质量相同的水和其他物质相比，在吸收或放出相同热量的情况下，水的温度变化要小些。冰在熔化过程中吸收热量，温度不变，内能变大。 故答案为：比热容；变大。 题型五 比热容的计算公式 11．在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中，用质量都为0.3kg的水和表中某液体进行对比，作出的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．由图像可知，b液体是水 B．a、b两液体吸收相同的热量时，a升温快，a的吸热能力强 C．a液体的比热容是1.4×103J/（kg•℃） D．a液体更适合做汽车的冷却剂 【答案】A 【解答】解：A、相同的加热装置，加热时间相等时，两种液体吸收的热量相等，由图示可以看出，a液体的温度升高的快，b液体温度升高慢，利用热量的计算公式Q吸＝cmΔt可知，b液体的比热容大，所以若a、b两种液体中，一种液体是水，则b是水，故A正确； B、a、b两液体吸收相同的热量时，a升温快，它的比热容小，吸热能力弱，故B错误； C、液体和水的初温是20℃，吸热5分钟后a的末温是60℃，b液体的末温40℃，由题知，而水和液体的质量相同，初温相同，吸收的热量相同，即 Q水吸＝Qa吸， c水m水Δt＝camaΔta， 解得 ， 故C错误； D、b液体比热容更大，根据Q吸＝cmΔt可知，质量相同的两液体，升高相同的温度，水吸收的热量多，冷却效果更好，故D错误。 故选：A。 12．利用如图甲所示，使用相同规格的电加热器和烧杯分别对质量相同的水和食用油加热，得到温度随时间变化的图像如图乙所示，水的比热容，则均加热2min时，水吸收的热量 　等于　 食用油的热量；由图中数据可得食用油的比热容为 　2.8×103　 J/（kg•℃）。 【答案】等于；2.8×103 【解答】解：使用相同规格的电加热器加热，所以加热相同时间水和食用油吸收的热量相同， 根据图乙可知，升高20℃，a、b的加热时间分别为2min和3min（a、b吸热之比为2：3），根据比较吸热能力的方法，b的吸热能力强，b为水； 根据Q＝cmΔt可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，水的比热容为， 可得食用油的比热容：。 故答案为：等于；2.8×103。 13．一保温杯中装有质量为200g，温度为25℃的水。将一个质量为100g，温度为100℃的金属块放入杯中，一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30℃，假设金属块放出的热量全部被水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求该金属块的比热容。 【答案】该金属块的比热容为0.6×103J/（kg•℃）。 【解答】解：金属块放出的热量全部被水吸收，即Q放＝Q吸， 根据Q＝cmΔt可得：c金m金Δt金＝c水m水Δt水， 即：c金×100×10﹣3kg×（100℃﹣30℃）＝4.2×103J/（kg•℃）×200×10﹣3kg×（30℃﹣25℃）， 解得，该金属块的比热容：c金＝0.6×103J/（kg•℃）。 答：该金属块的比热容为0.6×103J/（kg•℃）。 题型六 比热容的比例计算 14．用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热量损失），如图是A和B的温度随加热时间变化的图象，下列说法正确的是（　　） A．A和B升高相同的温度，B吸收热量较多 B．A的比热容与B的比热容之比为2：3 C．都加热t时间，B吸收热量比A吸收热量多 D．A的比热容与B的比热容之比为2：1 【答案】D 【解答】解： （1）两种质量相等、初始温度也相同的不同液体，分别用相同的电加热器加热，相同的时间内吸收的热量相等，故C错误； （2）由图象可以看出，当升高的温度相同时，A的加热时间更长，说明A吸收的热量更多，故A错误； （3）两液体质量相等，都加热t时间，吸收的热量也相同时，A的温度升高20℃，B的温度升高40℃，由公式c可知，A与B的比热容之比为2：1，故D正确，B错误。 故选：D。 15．甲、乙两个物体的比热容之比为2：5，若使它们升高相同的温度，吸收的热量之比为3：2，则甲、乙两个物体的质量之比为（　　） A．3：5 B．5：3 C．4：15 D．15：4 【答案】D 【解答】解：已知甲、乙两个物体的比热容之比为，吸收热量之比为， 由Q吸＝cmΔt可知，甲、乙两个物体的质量之比为： ，故D正确。 故选：D。 16．有甲、乙两个物体，它们的质量之比是3：1，吸收的热量之比是2：1，升高的温度之比是5：3，则甲、乙两物质的比热容之比是 　2：5　 。质量和初温都相同的铁块和铜块（c铁＞c铜），分别 　放出　 （选填“吸收”或“放出”）相同的热量后立即接触，热量由铁传给铜。 【答案】2：5；放出。 【解答】解：由题知，m甲：m乙＝3：1，Q甲：Q乙＝2：1，Δt甲：Δt乙＝5：3， 根据公式Q吸＝cmΔt可得： c甲：c乙：：2：5； 铁块和铜块质量和初温都相同，因为铁的比热容比铜的比热容大，放出相同的热量后，由Δt可知，铜块的温度降低的快，末温低，铁块温度降低的慢，末温高，接触后热量由铁传给铜，因此应放出相同的热量。 故答案为：2：5；放出。 题型七．比热容的图像 17．用相同规格的电加热器分别同时对质量相等的甲、乙两种液体加热（不计热量损失），如图所示是甲、乙两种液体的温度随加热时间变化的关系图象。下列说法正确的是（　　） A．1min内，乙吸收的热量比甲多 B．1min后乙温度不变，内能不变 C．甲、乙的比热容之比为3：2 D．甲、乙的比热容之比为2：1 【答案】D 【解答】解：A、因为用相同规格的电加热器分别同时对质量相等的甲、乙两种液体加热（不计热量损失），因此1min内，相同的时间内，甲和乙吸收的热量相同，故A错误； B、1min后乙温度不变，不断吸收热量，内能增大，故B错误； CD、都从25℃升高至75℃，升高相同的温度，甲需要2min，乙需要1min，则可以列等式Q吸甲＝c甲mΔt＝2Q吸乙＝2c乙mΔt， 甲、乙的比热容之比为2：1，故C错误，D正确。 故选：D。 18．为比较AB两保温杯的保温性能，小红在两个保温杯中分别倒入0.1kg相同温度的热水，用温度计测量其初温t0，根据图像信息可知，保温性能更好的是 　A　 （选填“A”或“B”）杯。 【答案】A 【解答】解：由图可知，A、B两保温杯中的水放出相同的热量，A保温杯所用的时间比B保温杯所用的时间更长，所以A保温杯的保温性能更好。 故答案为：A。 题型八 利用比热容的公式计算热量 19．质量相等的水和酒精，它们放出相等的热量后，降低的温度分别为Δt水、t酒精，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的比热容为2.4×103J/（kg•℃），则Δt水：Δt酒精为（　　） A．4：7 B．7：4 C．1：2 D．2：1 【答案】A 【解答】解：根据题意可知，m水＝m酒精，Q水＝Q酒精， 由Q放＝cmΔ可知，水和酒精降低的温度：。 故选：A。 20．如图甲、乙所示，规格相同的A、B两杯中分别装有300g和400g的牛奶，并用不同加热器同时对其加热，根据所记录的数据分别得到图丙的温度与加热时间的关系图像C和D。已知加热器的加热效率相同，牛奶的比热容为2.5×103J/（kg•℃）。则下列说法正确的是（　　） ①B杯中牛奶每分钟吸收的热量为2×104 ②若两杯牛奶都从20℃加热5min，A、B两杯牛奶升高的温度之比为3：2 ③若将A、B两杯中的牛奶都从20℃加热至60℃，需要的时间之比是2：3 ④甲、乙图中的加热器每分钟放出的热量之比为9：8 A．①②③④ B．②③④ C．①②④ D．①③④ 【答案】B 【解答】解：①由图丙的D图线可知，加热3min 时，B杯中牛奶升高的温度：ΔtB＝40℃﹣20℃＝20℃； 由图像还可知，牛奶的温度变化随时间的增加而均匀升高， 所以，加热1min时，B杯中的牛奶升高的温度：ΔtB′ΔtB20℃℃； 此时B杯中的牛奶吸收热量：Q吸B′＝cmBΔtB′＝2.5×103J/（kg•℃）×400×10﹣3kg℃≈6.67×103J，故①错误； ②④由图丙可知，牛奶的温度从20℃升高到40℃时，A杯的加热时间为2min， 此时A杯中的牛奶吸收热量：QA吸＝cmAΔtA＝2.5×103J/（kg•℃）×300×10﹣3kg×（40℃﹣20℃）＝1.5×104J， A杯中的牛奶每分钟吸收热量为：Q′吸AQA吸1.5×104J＝7.5×103J； 由于加热器的加热效率相同，A杯中加热器每分钟放出的热量：QA放， B杯中加热器每分钟放出的热量：QB放， 则甲、乙图中的加热器每分钟放出的热量之比：QA放：QB放：Q′A吸：Q′吸B＝7.5×103J：6.67×103J＝9：8， 加热5min，A、B杯中牛奶吸收的热量之比为：QA：QB＝5Q′吸A：5Q′吸B＝Q′吸A：Q′吸B＝9：8， 根据Δt可可知，两杯牛奶升高的温度之比为：ΔtA：ΔtB：：3：2，故②④正确； ③A、B两杯中的牛奶从 20℃加热至60℃，升高的温度相同，比热容相同， 由Q吸＝cmΔt可知，所需热量之比：QA吸″：QB吸″＝mA：mB＝300g：400g＝3：4， 加热时间之比为：tA：tB：：2：3，故③正确。 故选：B。 21．如图所示，“曲水流觞”是古代文人墨客诗酒唱酬的一种雅事。将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动，会降低酒的温度，这是通过 　热传递　 方式在改变酒的内能；酒盏里质量为100g的酒在漂流过程中，温度从30℃降低至25℃，会放出 　1700　 J的热量。[c酒＝3.4×103J/（kg•℃）] 【答案】热传递；1700。 【解答】解：（1）将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动，内能会从酒传递到水，使酒的温度降低，所以这是通过热传递的方式在改变酒的内能； （2）酒放出的热量为： Q放＝c酒mΔt＝3.4×103J/（kg•℃）×0.1kg×（30℃﹣25℃）＝1700J。 故答案为：热传递；1700。 22．一热水器的容积为50L。装满水后，从20℃加热到66℃。求： （1）水的质量； （2）水吸收的热量； （3）如果这些热量被42kg的铁块吸收，铁块的温度能升高多少？ [水的密度是1×103kg/m3、水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）、铁的比热容是0.46×103J/（kg•℃）] 【答案】（1）水的质量为50kg； （2）水吸收的热量为9.66×106J； （3）如果这些热量被42kg的铁块吸收，铁块的温度能升高500℃。 【解答】解：（1）水的体积V水＝50L＝50dm3＝0.05m3， 由ρ可得水的质量： m水＝ρ水V水＝1×103kg/m3×0.05m3＝50kg； （2）水吸收的热量： Q吸水＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（66℃﹣20℃）＝9.66×106J； （3）由题意可知，铁块放出的热量： Q吸铁＝Q吸水＝9.66×106J， 由Q放＝cmΔt得铁块升高的温度： Δt500℃。 答：（1）水的质量为50kg； （2）水吸收的热量为9.66×106J； （3）如果这些热量被42kg的铁块吸收，铁块的温度能升高500℃。 题型九 热平衡方程及其应用 23．热平衡，指同外界接触的物体，其内部温度各处均匀且等于外界温度的状况。把10g0℃的冰与140g10℃的水混合（不计热量损失），达到热平衡时的温度为5℃。现有一定质量的一杯水温度降低1℃放出的热量刚好使1克0℃的冰熔化为0℃的水，则这杯水的质量为（　　）（） A．85g B．65g C．45g D．25g 【答案】B 【解答】解：140克10℃的水降到5℃时放出的热量：， 10g0℃的冰完全熔化后质量不变，变化10g 0℃的水， 则10g 0℃的水温度升高到5℃吸收的热量：， 根据热平衡方程可知，10g 0℃的冰熔化为同温度的水吸收的热量：Q熔冰＝Q放﹣Q水吸＝2940J﹣210J＝2730J， 则1g0℃的冰熔化为0℃的水需要的热量：， 因为一定质量的一杯水温度降低1℃放出的热量刚好使1g0℃的冰熔化为0℃的水， 则水降低温度放出的热量为Q′＝273J， 由Q放＝cmΔt可知，这杯水的质量：。 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选：B。 24．汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧0.5kg汽油能放出　2.3×107　 J的热量；若这些热量全部被水吸收，可使　238　 kg的水，从20℃升高到43℃【水的比热容为c＝4.2×103J/（kg•℃）】。 【答案】解： （1）0.5kg汽油完全燃烧所放出的热量： Q放＝m汽油q＝0.5kg×4.6×107J/kg＝2.3×107J； （2）水吸收的热量： Q吸＝Q放＝2.3×107J， 根据Q吸＝cmΔt可知， 水的质量： m水238kg。 故答案为：2.3×107；238。 25．在标准大气压下，将质量为100g的铜块从沸水中取出，迅速放入质量为100g、温度为10℃的某液体中，混合后的共同温度是25℃。若不计热量损失，求： （1）铜球在这种液体中释放的热量是多少？[c铜＝0.4×103J/（kg•℃）] （2）这种液体的比热容是多少？ 【答案】（1）铜球在这种液体中释放的热量是3×103J； （2）这种液体的比热容是2×103J/（kg•℃）。 【解答】解：（1）1个标准大气压下，水的沸点是100℃，将铜块从沸水中取出，铜块的温度等于水的沸点的温度，即铜块的温度为100℃，铜块的质量m铜＝100g＝0.1kg， 放入某液体后，铜块放出的热量Q放＝c铜m铜（t0﹣t）＝0.4×103J/（kg•℃）×0.1kg×（100℃﹣25℃）＝3×103J； （2）不计热量损失，液体吸收的热量Q吸＝Q放＝3×103J，液体的质量m液体＝100g＝0.1kg， 由Q吸＝cm（t﹣t′）可知，这种液体的比热容：c液体2×103J/（kg•℃）。 答：（1）铜球在这种液体中释放的热量是3×103J； （2）这种液体的比热容是2×103J/（kg•℃）。 知识导图记忆 知识目标复核 1．知道物质的比热容的概念、物理意义。 2．会应用水的比热容比较大解析生活现象。 3．会设计并进行“比较不同物质吸热能力不同”的实验。 4．能够利用吸热、放热公式进行相关计算。 一、单选题 1．正常人体中水分含量大约占体重的60%~70%，如此之多的水分占比，有助于调节自身体温，主要是因为水的（　　） A．密度较大 B．比热容较大 C．沸点较高 D．热量较低 【答案】B 【详解】人体内水的比例很高，正常人体中水分含量大约占体重的60%~70%，在外界环境温度升高时，人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，所以人体内的水分有助于调节自身的温度，以免温度变化太快造成损害。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．热平衡，指同外界接触的物体，其内部温度各处均匀且等于外界温度的状况。把10g0℃的冰与140g10℃的水混合（不计热量损失），达到热平衡时的温度为5℃。现有一定质量的一杯水温度降低1℃放出的热量刚好使1克0℃的冰熔化为0℃的水，则这杯水的质量为（   ）（） A．85g B．65g C．45g D．25g 【答案】B 【详解】140克10℃的水降到5℃时放出的热量为 10g 0℃的水温度升高到5℃吸收的热量为 故10g 0℃的冰熔化为同温度的水吸收的热量为 1克0℃的冰熔化为0℃的水需要的热量为 因为一定质量的一杯水温度降低1℃放出的热量刚好使1g0℃的冰熔化为0℃的水，所以水的质量为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．汽车发动机正常工作温度一般在之间，温度过低或过高，都会损坏发动机，所以要给汽车加冷却液。依据下面表格中数据，判断正确的是（　　） 物质 沸点（在标准大气压下）/℃ 比热容/J/（ kg·℃） 水 100 4.2×10³ 甘油 290 2.1×10³ A．应加甘油，因为甘油的沸点比水高 B．应加冷水，因为水的比热容比甘油大 C．应加甘油，因为甘油的比热容比水小 D．应加沸水，因为水沸腾时会吸收大量的热 【答案】B 【详解】由表格数据可知，水的比热容大于甘油的比热容，相同质量的水和甘油相比，升高相同的温度，水吸收的热量多，而沸水温度高于了汽车发动机正常工作温度，所以冷水适合作为汽车发动机的冷却液，故B正确，ACD错误。 故选B。 4．下面关于热现象的说法，不正确的是（　　） A．暖风机打开，房间温度升高了，是用热传递的方式改变物体的内能 B．物体温度越高，所含热量越多 C．用酒精擦拭体表为高烧病人降温是由于酒精蒸发吸热 D．汽车发动机用水作冷却液是因为水的比热容较大 【答案】B 【详解】A．暖风机打开，暖风机把内能传递给房间内的空气，房间温度升高，是用热传递的方式改变物体的内能，故A正确，不符合题意； B．热量是一个过程量，不能说物体“含有”热量，故B错误，符合题意； C．用酒精擦拭体表，酒精在蒸发时会吸收热量使高烧病人降温，故C正确，不符合题意； D．由于水的比热容较大，相同条件下吸收的热量较多，可以用水作冷却液给机器降温，效果较好，故D正确，不符合题意。 故选B。 5．在沿海地区炎热晴朗的天气里，易形成海陆风，这是由于陆地和海洋升温和降温的快慢不同，从而使空气对流形成的。如图四幅海陆风示意图中，对近地面大气运动方向的判断正确的是（　　） A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 【答案】B 【详解】由于地面和海水的比热容不同，海水的比热容大于陆地的比热容，在同样太阳光的照射下，地面和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气形成对流。白天，地面比大海升温快，地面热空气密度较小，热空气上升，海面较冷的空气就会来补充，于是冷空气沿海面吹向陆地，形成海风，选③；晚上，地面比大海降温快，海面热空气密度较小，热空气上升，地面较冷的空气就会来补充，于是冷空气沿陆地吹向海面，形成陆风，选②；故B正确，ACD错误。 故选B。 6．吃早饭的时候，妈妈用60℃的热水给小明加热初始温度为20℃的盒装牛奶（如图甲所示），牛奶和水的温度随时间的变化图像如图乙所示（不计热损失），已知牛奶的质量为250g，水的比热容为，牛奶的比热容为。则下列说法错误的是（   ） A．牛奶温度升高后，其比热容不变 B．前3min，牛奶吸收的热量等于水放出的热量 C．前3min，牛奶吸收的热量为 D．将牛奶加热至40℃至少需要60℃的热水0.1kg 【答案】D 【详解】A．比热容是物质的一种特性，它只与物质的种类和状态有关，与物质的质量、温度以及吸收或放出的热量无关。因此，牛奶温度升高后，其比热容不变。故A正确，不符合题意； B．根据题目描述，“不计热损失”，这意味着牛奶吸收的热量完全等于水放出的热量。观察图像乙，前3min内，牛奶和水的温度都在变化，且牛奶的温度升高，水的温度降低，说明它们之间正在发生热传递。因此，前3min，牛奶吸收的热量等于水放出的热量。故B正确，不符合题意； C．前3min牛奶吸收的热量为 故C正确，不符合题意； D．牛奶吸收的热量完全等于水放出的热量，所以 需要60℃水的质量为 故D错误，符合题意。 故选 D。 7．用相同的装置分别对甲、乙两种物质同时持续加热，其温度随时间变化的图像如图所示，若不计热量损失，下列说法正确的是　　 A．甲物质的沸点一定是 B．乙物质的熔点一定是 C．甲、乙两种物质在内吸收的热量一定相同 D．乙物质的比热容一定大于甲物质的比热容 【答案】C 【详解】AB．由图线不能确定甲、乙两种物质本身的物态，因此无法确定图线是晶体的熔化还是液体的沸腾，故不能确定是熔点还是沸点，故AB错误； C．加热甲、乙两种物质所用的装置相同，相同时间装置提供的热量相同，甲、乙两种物质在内吸收的热量一定相同，故C正确； D．在内甲、乙两种物质吸收的热量相同，升高的温度不同，物质的质量不确定，无法根据判断比热容大小，故D错误。 故选C。 8．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，甲、乙、丙三个物体的比热容由大到小排列是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】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，而甲、乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg，由可得 可得 故选A。 9．小薇根据下表中的数据，得出以下四个结论，其中正确的是（　　）   几种物质的比热容c/[J·(kg·℃)﹣1] 水 4.2×103 冰 2.1×103 酒精 2.4×103 砂石 0.92×103 煤油 2.1×103 铝 0.88×103 水银 0.14×103 铜 0.39×103 A．同种物质在不同状态下比热容一定相等 B．不同物质的比热容一定不相等 C．质量相等的铜块和铝块，降低相同的温度，铜块放出的热量一定多 D．初温相等的酒精和砂石吸收相等的热量，酒精的末温可能比砂石的末温高 【答案】D 【详解】A．同种物质在不同状态下比热容不同，如水和冰比热容不同，故A错误； B．不同物质的比热容一般不同，有的也相同，如冰和煤油的比热容相同，故B错误； C．铜的比热容比铝的比热容小，由Q放=cmΔt可知，质量相等的铜块和铝块，降低相同的温度，铝块放出的热量一定多，故C错误； D．酒精的比热容比砂石的比热容大，初温相等的酒精和砂石吸收相等的热量，由Q吸=cmΔt可知，若酒精的质量比砂石的质量小很多，则酒精升高的温度可能比砂石的温度升高的多，使酒精的末温比砂石的末温高，故D正确。 故选D。 二、填空题 10．2024年10月30日4时27分，载着神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心成功点火起飞，如图是火箭发射升空的场景，在上升时，火箭与大气发生剧烈的摩擦使其温度升高，这是通过 方式来增大内能的；火箭发射时放出的部分热量为，若这些热量全部被水吸收，，则可以使400t的水从20℃升高到 ℃。 【答案】 做功 45 【详解】[1]火箭与大气发生剧烈摩擦，克服摩擦做功，这是通过做功的方式改变内能，使其温度升高。 [2]火箭放出的热全部被水吸收，则水升高的温度为 故水升高到的温度为 t=20℃+25℃=45℃ 11．小明对冰进行加热，根据实验数据，描绘了温度与时间的关系图像如图所示，则冰在时具有的内能 的内能；（选填“大于”、“小于”、“等于”）在BC段中冰水混合物所吸收的热量为 J；由图可知，冰的比热容为 J/（）。（水的比热容为） 【答案】 小于 2.1×104 2.1×103 【详解】[1]冰在熔化过程中需要吸收热量，内能会逐渐变大，因此冰在时具有的内能小于的内能。 [2]CD段物质状态是水，加热的时间为10min，冰熔化为水后质量不变仍为500g，则10min内水吸收的热量为 由于加热相同时间，物质吸收的热量相同，BC段中冰水混合物加热的时间也为10min，则BC段所吸收的热量为 [3]冰加热的时间为5min，吸收的热量为 冰的比热容为 12．冬天人们常用的电热暖手宝的内部液体是水，这是利用水的 （选填“比热容”或“热值”）大的属性，使保暖时间更长。若袋内500g的水由90℃降低到60℃，能够放出的热量为 J。[水的比热容为 【答案】 比热容 【详解】[1]冬天人们常用的电热暖手宝的内部液体是水，这是利用水的比热容比较大，每降低相同的温度，水放出的热量比较多。 [2]根据计算水能够放出的热量为 13．如图所示，为什么沿海地区的昼夜温差比沙漠地区小呢？这是因为：水的比热容比砂石的比热容 ，根据公式的变形式可知，在水和砂石质量相同、吸收（或放出）相等的热量时，水的温度变化 ，即昼夜温差小。     【答案】 大 小 【详解】[1][2]沿海地区昼夜温差小，而沙漠地区昼夜温差大，这是因为水的比热容比砂石的比热容大，吸收（或放出）相同的热量，水升高（或降低）的温度比质量相同的砂石升高（或降低）的温度小。 14．随着人们生活水平的提高，健康成了当今社会关注的一大问题，而健康取决于生活环境和平时的饮食。在营养学中最常用的热量单位是卡路里，其符号是cal，1cal相当于将1000克水在1标准大气压下由14.5℃提升到15.5℃所需的热量，等于 J。[]。 【答案】 【详解】1000克水在1标准大气压下由14.5℃提升到15.5℃所需的热量 1cal等于。 三、实验题 15．某同学在做“比较不同液体吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给液体甲和乙加热。 液体 次数 质量m/kg 升高的温度△t/℃ 加热的时间t/min 甲 1 0.1 5 1 2 0.1 10 2 3 0.2 10 4 乙 4 0.1 10 1 5 0.1 20 2 6 0.2 20 4 (1)分析第1、4次，第2、5次或第3、6次实验数据，某同学认为：加热相同的时间时，乙升高的温度高一些，此过程中，甲吸收的热量 乙吸收的热量。（选填“大于”、“等于”、“小于”）。 (2)分析第2、3次或第5、6次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，物质的 越大，吸收的热量就越 。（选填“多”或“少”）。 (3)通过比较第2、4次实验数据可知，液体吸收的热量多少与液体的 有关， 的吸热能力更强。（选填“甲”或“乙”）。 (4)该实验用到的科学探究方法为下列选项中的（　　） A．转换法 B．控制变量法 C．科学推理法 D．类比法 【答案】(1)等于 (2) 质量 多 (3) 种类 甲 (4)AB 【详解】（1）用相同的电加热器加热，在相等时间内液体吸收的热量相等，故甲乙两种液体吸收的热量相等 （2）[1][2]由表中第2、3次或第5、6次实验数据可知，液体的种类和液体升高的温度相等而液体质量不同，液体质量越大，需要的加热时间越长，液体吸收的热量越多，由此可得：同种物质升高相同温度时，物质的质量越大，吸收的热量就越多。 （3）[1][2]由表中第2、4次实验数据可知，液体质量和升高的温度相等而液体种类不同，甲液体的加热时间比乙液体的加热时间长，甲液体比乙液体吸收的热量多，由此可得：液体吸收的热量多少与液体的种类有关，并且甲的吸热能力更强。 （4）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法。根据Q=cmΔt，吸热与物质种类、质量和升高的温度有关，根据控制变量法，研究吸热与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素相同，分析相关实验相同量和不同量，得出吸热与变化量的关系。因此该实验用到的科学探究方法为：转换法和控制变量法。 故选AB。 16．某学习小组在探究“吸收相同热量后，温度的变化情况与物质种类和质量的关系”时，使用了如图所示的三组实验装置，其中加热装置和烧杯内液体的初温完全相同，各液体温度分别随加热时间的变化情况如图丁所示。 (1)比较图丁中甲、乙两图线，可得出的结论是 ； (2)为探究物质种类对温度变化的影响，应选择 （选填“甲”、“乙”、“丙”）两装置进行实验； (3)由实验可知， （填“水”或“煤油”）更适合做电热暖气片内进行热循环的介质。 (4)图丁中，与a点吸收热量相同的是 点（选填“b”、“c”或“d”），理由是 。 【答案】(1)见解析 (2)甲、丙 (3)水 (4) d a、d两点加热时间相同 【详解】（1）比较图丁中甲、乙两图线得，100g水与200g水分别加热相同时间，两者吸收相同的热量，100g水升高的温度较多，可得结论：同种物质，吸收相同的热量，物质的质量越少，升高的温度越多。 （2）为探究物质种类对温度变化的影响，应控制不同物质的质量相同，应选择甲、丙两装置进行实验。 （3）由图丁中甲丙图线得，质量相同的水与煤油，吸收相同的热量，水升高的温度较少，说明水的比热容较大，更适合做电热暖气片内进行热循环的介质。 （4）[1][2]实验中采用相同的加热装置，加热相同时间，物质吸收的热量相同，则图丁中，与a点吸收热量相同的是d点。 四、计算题 17．把质量为300kg温度为20℃的水加热到100℃。 (1)水需要吸收多少热量？ (2)若这些热量由煤燃烧供给，炉子的效率为20%，则需要完全燃烧多少kg煤？[c水=4.2×103J/（kg·℃）、q煤=3.0×107J/kg] 【答案】(1) (2) 【详解】（1）水吸收的热量为 （2）炉子的效率为20%，煤燃烧放出的热量为 根据，可得需要完全燃烧的煤的质量为 18．某家庭用天然气热水器将质量为50kg、初温为20℃的水加热到60℃，消耗天然气的体积为0.3 m3（假设天然气完全燃烧）。已知天然气的热值为3.5×107J/m3 ，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃) ，求： (1)水吸收的热量； (2)天然气完全燃烧放出的热量； (3)该热水器的热效率。 【答案】(1)8.4×106J (2)1.05×107J (3)80％ 【详解】（1）水吸收的热量 （2）天然气完全燃烧放出的热量 （3）该热水器的热效率 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$