12.3 物质的比热容（知识解读）---2025-2026学年苏科版物理九年级上学期

12.3 物质的比热容（知识解读）（解析版） •知识点1 热量 •知识点2 比热容 •知识点3 热量的计算 •作业 巩固训练 热量 知识点1 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”。 【典例1】物体吸收热量，物体的温度（　　） A．一定升高 B．一定不变 C．可能升高也可能不变 D．以上答案都不对 【答案】C 【详解】物体吸收了热量，可能用来加快分子的无规则运动，即物体的温度升高，也可能用来改变物体的状态，如晶体熔化，吸热，内能增加，但温度不变。 故选C。 【变式1-1】吃饭时，把金属勺放到热汤中，金属勺会变热烫手。下列说法正确的是（　　） A．热汤把温度传给了金属勺 B．金属勺含有的热量增加了 C．热传递改变了金属勺的内能 D．金属勺内分子的运动变慢了 【答案】C 【详解】 AC．吃饭时，把金属勺放到热汤中，热汤把内能传给了金属勺，金属勺的内能增加，温度升高，是通过热传递的方式改变了金属勺的内能，故A错误，C正确； B．热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故B错误； D．金属勺的温度升高，分子的无规则运动变快，故D错误。 故选C。 【变式1-2】生活中的“热”可表示“温度”“热量”“内能”三种含义．摩擦生热中的“热”是指 ；物体吸热中的“热”是指 ． 【答案】 内能 热量 【详解】[1]摩擦生热时，克服摩擦做功，物体的内能增加，所以这里的“热”是指内能． [2]“物体吸热”是指物体吸收热量，则这里的“热”是指热量． 【变式1-3】物理学中，把物体在 过程中转移能量的多少叫做热量，用符号 表示。热量的单位与能量的单位相同，也是 。 【答案】 热传递 Q 焦耳 【详解】[1][2][3]物体在热传递过程中转移能量的多少叫热量，符号为Q；热量的单位与能量的单位相同，国际单位是焦耳，符号J。 比热容 知识点2 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。 【典例2】在海滨地区看海，只要天气晴朗，白天和夜晚吹来的风是有区别的，在下图中， 图是白天吹来的风，这是因为水的比热容比沙石 （大/小）。 【答案】 甲 大 【详解】[1][2]因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大，白天，太阳照射下陆地和海水吸收相同的热量，海水温度上升慢；陆地吸热后，温度上升快，热空气上升，微风从海洋吹向陆地，形成海风；据上述的分析可知，白天风由大海吹向陆地，晚上风由陆地吹向大海，故甲为白天吹来的风，乙为夜晚吹来的风。 【变式2-1】在沿海地区，因海水与陆地的比热容不同，会形成从大海吹向陆地的“海风”，或从陆地吹向大海的“陆风”。当形成“海风”时，以下解释正确的是（　　） A．“海风”出现在夜晚 B．形成“海风”时，陆地比大海升温快 C．形成“海风”时，海面的热空气上升 D．形成“海风”时，地面的冷空气流向海面 【答案】B 【详解】由于水的比热容比泥土、沙石的比热容大，白天，太阳照射下陆地和海水吸收相同的热量，海水温度上升的慢；陆地吸热后，温度上升的快，热空气上升，海面的冷空气会来补充，风从海洋吹向陆地，形成海风；夜晚，陆地降温的速度比海洋快，冷空气下沉，海面温度较高的暖空气会上升，陆地的冷空气会来补充，风从陆地吹向海洋，想成陆风。故B正确，ACD错误。 故选B。 【变式2-2】小明在海边玩耍，感觉沙滩上的沙子很热，海水却比较凉爽。某天，他从6时到22时对沙子和海水的温度进行了测量，绘成的温度随时间变化图像如图所示。下列分析不正确的是（　　） A．早晨6时，海水的温度比沙子高 B．6时到14时，沙子吸收的热量比海水多 C．14时到22时，海水降低的温度比沙子小 D．利用此图像可以比较海水和沙子的比热容 【答案】B 【详解】A．由图可知，早晨6时，海水的温度为15℃，沙子的温度为10℃，海水的温度比沙子高，故A正确，不符合题意； B．在同一片天空，太阳每小时放出的热量相同，即海水和沙子每小时吸收的热量相同，故6时到14时，沙子吸收的热量和海水吸收的热量相等，故B错误，符合题意； C．由图可知，在14时海水温度比沙子低，在22时海水的温度比沙子高，故14时到22时，海水降低的温度比沙子小，故C正确，不符合题意； D．根据可知，相同质量的海水和沙子，吸收或放出相同的热量温度变化大的比热容小，温度变化小的比热容大，故利用此图象可以比较海水和沙子的比热容，故D正确，不符合题意。 故选B。 【变式2-3】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 /（） 热量的计算 知识点3 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。 【典例3】某饭店用燃气灶烧水，当完全燃烧0.8kg煤气，给50kg的10℃的水加热，该燃气灶的效率为50%。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg。求： （1）0.8kg煤气完全燃烧时放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）水的最终温度。 【答案】解：（1）0.8kg 煤气完全燃烧时放出的热量为 （2）由题意可知，该燃气灶的效率为50%，则根据可得水吸收的热量为 （3）由公式 可知 水的最终温度为 答：（1）0.8kg煤气完全燃烧时放出的热量是3.36×107J； （2）水吸收的热量是1.68×107J； （3）水的最终温度是90℃。 【变式3-1】将100g的水和质量相等的某种液体同时冷却［，］，水和该液体在相同时间内放出的热量相等，温度随时间变化的图像如图所示.下列说法正确的是（   ） A．乙液体为水 B．0~15min甲液体放出的热量多 C．0~20min乙液体放出的热量为 D．甲、乙比热容之比为3∶1 【答案】C 【详解】A．甲和乙液体质量相等，相同时间内放出的热量相等，乙降低的温度大于甲降低的温度，根据公式可知，乙的比热容小于甲的比热容，所以甲液体为水，故A错误； B．水和该液体在相同时间内放出的热量相等，所以0~15min两种液体放出的热量相等，故B错误； C．0~15min甲液体放出的热量为 0~20min甲液体放出的热量为 水和该液体在相同时间内放出的热量相等，所以0~20min乙液体放出的热量为，故C正确； D．由图可知，0~15min内甲、乙降低的温度分别为 由题意可知，甲、乙放出的热量相等，则 故D错误。 故选C。 【变式3-2】如图是冰块温度随加热时间变化的图像，整个过程不考虑水的汽化，假设相同时间内物体吸收的热量相等由图像可知：段比段温度升高的快，可以说明冰比水的 小；该物体在B点时的内能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）在C点时的内能；阶段物体共吸收了 J的热量。 【答案】 比热容 小于 6.3×103J 【详解】[1]由图可看出，AB段比CD段图像更陡，即AB段比CD段温度升高得快，则质量的冰和水相比，相同时间内，吸收相同热量温度变化较大，说明冰比水的比热容小。 [2]冰在熔化过程中要吸收热量，所以该物体在B点时的内能小于在C点时的内能。 [3]AB段冰吸收的热量为 AB段历时5min，BC段历时15min，由题意可知相同时间内物体吸收的热量相等，则BC阶段物体吸收热量为 【变式3-3】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】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%。 一、单选题 1．水与我们的生活息息相关，现以G、m、V、ρ、c、Δt分别表示水的重力、质量、体积、密度、比热容、温度的变化量，则图中表示水的各物理量之间关系的图像中，正确的是（　　） A．甲、丁 B．乙、丙 C．甲、丙 D．乙、丁 【答案】D 【详解】水的重力与质量成正比，图象应为过原点的直线，所以甲错误； 水的密度一定，由可知，水的质量跟体积成正比，所以乙正确； 密度是物质的一种特性，跟物体的质量无关，所以丙错误； 因为比热容是物质的一种特性，跟物体的温度及其变化量无关，不随温度变化，所以丁正确。 故ABC错误，D正确。 故选D。 2．下列关于热现象的说法正确的是（　　） A．冰在熔化过程中温度不变内能也不变 B．一杯水的比热容比一桶水的比热容小 C．钻木取火是通过做功改变物体内能的 D．高温物体含有的热量比低温物体要多 【答案】C 【详解】A．冰在熔化过程中温度不变，但是要吸收热量内能增加，故A错误； B．一杯水的比热容与一桶水的比热容相同，因为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B错误； C．改变内能方式有两种：做功和热传递；钻木取火是通过做功改变物体内能的，故C正确； D．热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故D错误。 故选C。 3．2006年5月，镇江恒顺香醋酿制技艺列入第一批国家级非物质文化遗产名录。酿造过程需要将浸渍后的糯米通过蒸煮糊化，再用冷水冲淋降温，有利于微生物繁殖，下列说法正确的是（　　） A．蒸煮时糯米温度升高，所含的热量增大 B．蒸煮的过程是通过做功的方式增加糯米的内能 C．用水降温利用了水的比热容大的性质 D．冲淋时，热量从内能大的糯米传递到内能小的冷水 【答案】C 【详解】A．蒸煮时糯米温度升高，所含的内能增大，热量是过程量，不能说“所含的热量”，故A错误； B．蒸煮的过程中糯米吸收热量，内能增大，是通过热传递的方式增加糯米的内能，故B错误； C．用水降温利用了水的比热容大的性质，升高相同的温度，水吸收的热量更多，故C正确； D．热传递的条件是两物体之间要具有温度差。冲淋时，热量从温度高的糯米传递到温度低的冷水，故D错误。 故选C。 4．甲物体的质量为2kg，乙、丙两物体质量均为1kg，三个物体温度均升高1℃，吸收的热量如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲的比热容比乙的大 B．温度均降低1℃时，乙比甲放出的热量多 C．甲的比热容为2400 J/(kg·℃) D．温度升高1℃，甲、丙的比热容之比为1∶2 【答案】D 【详解】A．由题意和图像可知，甲的质量是乙的2倍，它们升高相同的温度时，甲吸收的热量是乙的2倍，根据可知甲、乙的比热容相同，故A错误； B．因甲、乙的比热容相同，甲的质量是乙的2倍，甲、乙两物体的温度均降低1℃时，由可知乙比甲放出的热量少，故B错误； C．根据吸热公式可得甲的比热容 故C错误； D．根据题意和图像可知，甲的质量是丙的2倍，它们升高相同的温度时，吸收的热量相同，根据可知，在吸热和升高的温度相同时，质量与比热容成反比，故它们的比热容之比为1∶2，故D正确。 故选D。 5．在标准大气压下将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到上表面平整的冰块上。经过一段时间后，冰块形状不再变化，状态如图所示。则下列对于此时三块金属分析正确的是（　　） A．甲的放热能力更强 B．甲金属放出的热量最多 C．丙的放热能力更强 D．此时丙的温度最高 【答案】C 【详解】冰块的形状最终不发生变化，即冰块不再吸收热量，所以最终三金属块的温度与冰的温度相同，因此三块金属的初温相同、末温相同，即温度的变化量相同，其中丙下方冰块熔化的最多，表明丙放出热量最多，甲下方冰块熔化的最少，甲放出的热量最少，根据可知，在质量和温度变化量相同时，放出热量多的放热能力强，所以丙的放热能力更强，故ABD错误，C正确。 故选C。 6．如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水，能减慢上层油的消耗。点灯后，水在升温的过程中（　　） A．油通过做功的方式使水升温 B．水含有的热量越来越多 C．油燃烧将内能转化为化学能 D．下层装水是因为水的比热容大 【答案】D 【详解】A．水从油中吸收热量，油通过热传递的方式使水升温，故A错误； B．热量是过程量，不能用含有来描述，故B错误； C．油燃烧时，通过化学反应将化学能转化为内能，故C错误； D．下层装水是因为水的比热容大，和相同质量的其它物质相比，升高相同温度时可以吸收更多热量，故D正确。 故选D。 7．一杯开水[]，体积约，从刚倒出，至冷却到可以喝的这段时间内，放出的热量大约为（   ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】水的质量为 开水的温度大约是100℃，水温为50℃时可以喝，放出的热量大约为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8．给质量为、比热容为的A物体和质量为、比热容为的B物体加热，加热源和加热方式都相同，物体A、B的温度随加热时间的变化如图所示，根据图像可得出的正确结论是（    ） A．若，则 B．若，则 C．若，则 D．若，则 【答案】B 【详解】AB．加热源和加热方式都相同，相同时间内二者吸收的热量相等，由图可知，升高相同的温度，A加热时间小于B加热时间，则A吸收热量小于B吸收热量。若，根据公式可知，，故A错误，B正确； CD．若，根据公式可知，；若，则，故CD错误。 故选B。 9．某固态物体的质量为m，比热容为c，用恒功率热源对它加热至时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中温度T随时间t的关系如图所示。下列说法中正确的是（    ） A．在时间段，该物体吸收的热量为 B．该物质时间段的比热容大于时间段的比热容 C．在时间段，该物质的比热容不变 D．在时间段，该物体放出的热量为 【答案】C 【详解】A．用稳定的热源对它加热（物体在相同的时间内吸收的热量相等），则单位时间内物体吸收的热量，在时间段，该物质吸收的热量为，故A错误； B．由图可知，该物质在时间段，处于固态，该物质在时间段，也处于固态，由于固态时的比热容是该物质的性质，保持不变，所以该物质在时间段的比热容等于在时间段的比热容，故B错误； C．由图可知，该物体在时间段，处于液态，由于液态时的比热容是该物质的性质，所以在时间段，该物质的比热容不变，故C正确； D．该物质冷却过程中单位时间放出热量不等于该物体升温过程中单位时间吸收热量，由于该物质熔化过程中吸收的热量等于该物质凝固过程中放出的热量，所以在时间段，该物体放出的热量等于在时间段，该物体吸收的热量，所以该物体放出的热量，故D错误。 故选 C。 二、填空题 10．汽油机工作时，通常用水为其降温，电暖宝用水作为保温液，这都是利用水的 大的特点．若一电暖宝通电后，其内所装的0.5kg水，温度从20℃升高到100℃，水吸收的热量为 J，这是通过 的方式使水变热升温。（） 【答案】 比热容 168000 热传递 【详解】[1]汽油机工作时，通常用水为其降温，电暖宝用水作为保温液，这都是因为水的比热容大。比热容是物质的一种特性，它反映了物质吸热或放热能力的大小。水的比热容大，意味着在相同条件下，水可以吸收或放出更多的热量，因此更适合用于降温或保温。 [2]根据热量的计算公式Q吸​=cmΔt，其中c是物质的比热容，m是物质的质量，Δt是物质的温度变化量。将题目中给出的数据代入公式，得到水吸收的热量为 [3]电暖宝通电后，其内部的电热丝会产生热量，这些热量通过热传递的方式传递给水，使水的温度升高。热传递是热量从高温物体传向低温物体或从物体的高温部分传向低温部分的过程。 11．跑步是一项很好的健身方式。小明体重为50kg，他佩戴华为运动手环以某一速度匀速跑，计步器显示跑了5000步，所用时间为40min，跑步过程中克服重力做功时消耗的能量为30千卡，查阅资料了解到，卡路里也是能量的单位，简称卡，1g水温度升高1℃吸收的热量为1卡（1千卡=103卡）。若不计能量损耗，小明这段时间内克服重力做的功为 J，跑步功率的平均值为 W，每跑一步身体重心上升的高度约为 cm。（最后一空结果保留整数位）[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），g取10N/kg] 【答案】 1.26×105 52.5 5 【详解】[1]由于1g水温度升高1℃吸收的热量 1g水温度升高1℃吸收的热量为1卡，则 1卡=4.2J跑步过程中克服重力做功时消耗的能量为30千卡，则克服重力做的功 [2]跑步功率的平均值 [3]计步器显示跑了5000步，则每跑一步克服重力做的功 则每跑一步克服重力身体重心上升的高度 12．由于天气寒冷，吃早饭时妈妈要用热水给小明加热250g瓶装牛奶，如图所示，要使这瓶牛奶的温度由最终升高到，水的比热容为，牛奶的比热容为，不计热量损失，牛奶需要吸收 J热量，至少需要的热水 千克。 【答案】 0.5 【详解】[1]牛奶需要吸收热量为 [2]不计热损失，需要热水的质量为 13．如图是用酒精灯加热使冰熔化成水过程中温度随时间的变化图像，冰在A点内能 （选填“为”或“不为”）零，C点 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B点内能；整个过程是通过 方式改变内能的，在日常生活中一般选择这两种物质中的 作为冷却剂，因为这种物质的 大。 【答案】 不为 大于 热传递 水 比热容 【详解】[1]一切物体在任何时候都具有内能，所以在此过程中物体在A点内能不为零。 [2]由图像知道，从第5分钟到第15分钟冰的温度保持在0℃不变，这个温度就是冰的熔点，说明冰是晶体，此过程冰水处于固液混合状态；冰在熔化过程中，吸热但温度不变，其内能应增加，故其中C点内能大于B点内能。 [3]水的温度不断上升，这是通过热传递方式增加物体内能的。 [4][5]水的比热容较大，在相同的条件下升高相同的温度，水吸热多，若在这两者中选择一种作为柴油机的冷却剂，水冷却效果更好。 14．同种物质组成的甲、乙两个物体，质量之比为，吸收的热量之比为，则甲、乙两个物体的比热容之比为 ，升高的温度之比为 . 【答案】1∶1 5∶6 【详解】[1]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、体积、温度等因素无关。因为甲、乙是同种物质，所以它们的比热容之比为1:1。 [2]已知，， 由得 则甲、乙两个物体升高的温度之比 三、实验题 15．小文在“探究不同物质吸热的情况”的实验中，将甲和乙两种液体分别装在两个相同的烧杯中，然后用两个相同的酒精灯加热并不断搅拌，每隔1min记录一次温度。实验记录如下表： 加热时间（min） 0 1 2 3 4 5 甲的温度/℃ 26 26.7 27.5 28.1 29 30.6 乙的温度/℃ 26 27.8 30.5 32.1 33.6 35.5 (1)本实验需要用到的测量仪器为天平、温度计和 ； (2)实验中，在两烧杯中倒入 （选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体，通过比较 （填加“加热时间”或“温度计示数的变化”）间接反映液体吸收热量的多少； (3)分析表格数据：若升高相同的温度，吸收热量少的物质是 ，可知，液体 （均选填“甲”或“乙”）的吸热能力较强。 【答案】(1)秒表 (2)质量 加热时间 (3)乙 甲 【详解】（1）本实验需要测量的物理量有液体的质量、加热的时间、液体的温度，所以除了需要用到的测量仪器天平、温度计，还需要秒表来测量时间。 （2）[1]由比较不同物质吸热能力，根据控制变量法，要控制不同物质的质量相同，故实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中。 [2]由于用相同的电加热器加热，可用转换法研究吸热多少，即可以通过加热时间来反映。 （3）[1] [2]由表格中数据可知，乙由26℃升到27.8℃升高温度为1.8℃，加热时间为1min，甲加热2min温度由26℃升到27.5℃升高温度为1.5℃，甲的温度要想达到27.8℃，加热时间要超过2min，故升高相同的温度，加热时间短的是乙，即吸收热量少的物质是乙；相同规格的电加热器，相同时间内放出的热量是相同的，即两种液体吸收相同的热量，液体甲温度升高的慢，液体甲的物质吸热能力强。 16．为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明做了如图所示的实验：在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下： (1)在此实验中，用 来表示物质吸收热量的多少； (2)分析下表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量 （大于/小于）沙子吸收的热量； 质量/g 温度升高10℃所需要的时间/s 温度升高20℃所需要的时间/s 温度升高30℃所需要的时间/s 沙子 30 64 89 124 水 30 96 163 220 (3)如果对质量相同的水和沙子加热相同的时间， （沙子/水）升高的温度更高。通过大量类似实验，人们发现了物质的又一种物理属性，物理学将这种属性叫做 。 【答案】(1)加热时间的长短 (2)大于 (3) 沙子 比热容 【详解】（1）实验采用相同的酒精灯加热，相同时间释放的热量相同，加热时间越长，沙子和水吸收的热量就越多，因此实验中用加热时间的长短表示水和沙子吸收热量的多少。 （2）由表可知，质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水的加热时间更长，吸收热量更多。 （3）[1][2]质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水的加热时间更长，由此推理，如果对质量相同的水和沙子加热相同的时间，沙子升高的温度更高。物理学中用比热容这一物理量表示物质的吸热能力。 四、计算题 17．如图是一种新型的金属冰块，与普通冰块相比，金属冰块使用起来更加方便，且可无限次循环使用，既经济又耐用。现将三块质量相等的金属冰块冷冻至后，迅速取出放入另一个装有初温为的水杯中，放入金属冰块后水温最终下降到。已知每块金属冰块的质量为，杯中水的质量为，该过程不计热量损失，。求： (1)三块金属冰块共吸收的热量是多少？ (2)该金属冰块的比热容是多少？ 【答案】（1）水放出的热量为 该过程不计热量损失，则三块金属冰块共吸收的热量为 （2）根据，该金属冰块的比热容为 18．小华家的太阳能热水器，水箱容积是。小华进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为60℃。请你求解下列问题：[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （1）水箱中水的质量； （2）水吸收的热量； （3）如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为42%，求至少需要燃烧多少m3的煤气？（q煤气＝4.0×107J/m3） 【答案】解：（1）水箱中水的体积 水箱中水的质量 （2）水吸收的热量 （3）由得，至少需要煤气放出的热量为 由得，至少需要燃烧的煤气的体积 答：（1）水箱中水的质量150kg； （2）水吸收的热量2.52×107J； （3）如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为42%，求至少需要燃烧1.5 m3的煤气。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.3 物质的比热容（知识解读）（原卷版） •知识点1 热量 •知识点2 比热容 •知识点3 热量的计算 •作业 巩固训练 热量 知识点1 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”。 【典例1】物体吸收热量，物体的温度（　　） A．一定升高 B．一定不变 C．可能升高也可能不变 D．以上答案都不对 【变式1-1】吃饭时，把金属勺放到热汤中，金属勺会变热烫手。下列说法正确的是（　　） A．热汤把温度传给了金属勺 B．金属勺含有的热量增加了 C．热传递改变了金属勺的内能 D．金属勺内分子的运动变慢了 【变式1-2】生活中的“热”可表示“温度”“热量”“内能”三种含义．摩擦生热中的“热”是指 ；物体吸热中的“热”是指 ． 【变式1-3】物理学中，把物体在 过程中转移能量的多少叫做热量，用符号 表示。热量的单位与能量的单位相同，也是 。 比热容 知识点2 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。 【典例2】在海滨地区看海，只要天气晴朗，白天和夜晚吹来的风是有区别的，在下图中， 图是白天吹来的风，这是因为水的比热容比沙石 （大/小）。 【变式2-1】在沿海地区，因海水与陆地的比热容不同，会形成从大海吹向陆地的“海风”，或从陆地吹向大海的“陆风”。当形成“海风”时，以下解释正确的是（　　） A．“海风”出现在夜晚 B．形成“海风”时，陆地比大海升温快 C．形成“海风”时，海面的热空气上升 D．形成“海风”时，地面的冷空气流向海面 【变式2-2】小明在海边玩耍，感觉沙滩上的沙子很热，海水却比较凉爽。某天，他从6时到22时对沙子和海水的温度进行了测量，绘成的温度随时间变化图像如图所示。下列分析不正确的是（　　） A．早晨6时，海水的温度比沙子高 B．6时到14时，沙子吸收的热量比海水多 C．14时到22时，海水降低的温度比沙子小 D．利用此图像可以比较海水和沙子的比热容 【变式2-3】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·℃）］ 热量的计算 知识点3 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。 【典例3】某饭店用燃气灶烧水，当完全燃烧0.8kg煤气，给50kg的10℃的水加热，该燃气灶的效率为50%。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg。求： （1）0.8kg煤气完全燃烧时放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）水的最终温度。 【变式3-1】将100g的水和质量相等的某种液体同时冷却［，］，水和该液体在相同时间内放出的热量相等，温度随时间变化的图像如图所示.下列说法正确的是（   ） A．乙液体为水 B．0~15min甲液体放出的热量多 C．0~20min乙液体放出的热量为 D．甲、乙比热容之比为3∶1 【变式3-2】如图是冰块温度随加热时间变化的图像，整个过程不考虑水的汽化，假设相同时间内物体吸收的热量相等由图像可知：段比段温度升高的快，可以说明冰比水的 小；该物体在B点时的内能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）在C点时的内能；阶段物体共吸收了 J的热量。 【变式3-3】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？ 一、单选题 1．水与我们的生活息息相关，现以G、m、V、ρ、c、Δt分别表示水的重力、质量、体积、密度、比热容、温度的变化量，则图中表示水的各物理量之间关系的图像中，正确的是（　　） A．甲、丁 B．乙、丙 C．甲、丙 D．乙、丁 2．下列关于热现象的说法正确的是（　　） A．冰在熔化过程中温度不变内能也不变 B．一杯水的比热容比一桶水的比热容小 C．钻木取火是通过做功改变物体内能的 D．高温物体含有的热量比低温物体要多 3．2006年5月，镇江恒顺香醋酿制技艺列入第一批国家级非物质文化遗产名录。酿造过程需要将浸渍后的糯米通过蒸煮糊化，再用冷水冲淋降温，有利于微生物繁殖，下列说法正确的是（　　） A．蒸煮时糯米温度升高，所含的热量增大 B．蒸煮的过程是通过做功的方式增加糯米的内能 C．用水降温利用了水的比热容大的性质 D．冲淋时，热量从内能大的糯米传递到内能小的冷水 4．甲物体的质量为2kg，乙、丙两物体质量均为1kg，三个物体温度均升高1℃，吸收的热量如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲的比热容比乙的大 B．温度均降低1℃时，乙比甲放出的热量多 C．甲的比热容为2400 J/(kg·℃) D．温度升高1℃，甲、丙的比热容之比为1∶2 5．在标准大气压下将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到上表面平整的冰块上。经过一段时间后，冰块形状不再变化，状态如图所示。则下列对于此时三块金属分析正确的是（　　） A．甲的放热能力更强 B．甲金属放出的热量最多 C．丙的放热能力更强 D．此时丙的温度最高 6．如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水，能减慢上层油的消耗。点灯后，水在升温的过程中（　　） A．油通过做功的方式使水升温 B．水含有的热量越来越多 C．油燃烧将内能转化为化学能 D．下层装水是因为水的比热容大 7．一杯开水[]，体积约，从刚倒出，至冷却到可以喝的这段时间内，放出的热量大约为（   ） A． B． C． D． 8．给质量为、比热容为的A物体和质量为、比热容为的B物体加热，加热源和加热方式都相同，物体A、B的温度随加热时间的变化如图所示，根据图像可得出的正确结论是（    ） A．若，则 B．若，则 C．若，则 D．若，则 9．某固态物体的质量为m，比热容为c，用恒功率热源对它加热至时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中温度T随时间t的关系如图所示。下列说法中正确的是（    ） A．在时间段，该物体吸收的热量为 B．该物质时间段的比热容大于时间段的比热容 C．在时间段，该物质的比热容不变 D．在时间段，该物体放出的热量为 二、填空题 10．汽油机工作时，通常用水为其降温，电暖宝用水作为保温液，这都是利用水的 大的特点．若一电暖宝通电后，其内所装的0.5kg水，温度从20℃升高到100℃，水吸收的热量为 J，这是通过 的方式使水变热升温。（） 11．跑步是一项很好的健身方式。小明体重为50kg，他佩戴华为运动手环以某一速度匀速跑，计步器显示跑了5000步，所用时间为40min，跑步过程中克服重力做功时消耗的能量为30千卡，查阅资料了解到，卡路里也是能量的单位，简称卡，1g水温度升高1℃吸收的热量为1卡（1千卡=103卡）。若不计能量损耗，小明这段时间内克服重力做的功为 J，跑步功率的平均值为 W，每跑一步身体重心上升的高度约为 cm。（最后一空结果保留整数位）[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），g取10N/kg] 12．由于天气寒冷，吃早饭时妈妈要用热水给小明加热250g瓶装牛奶，如图所示，要使这瓶牛奶的温度由最终升高到，水的比热容为，牛奶的比热容为，不计热量损失，牛奶需要吸收 J热量，至少需要的热水 千克。 13．如图是用酒精灯加热使冰熔化成水过程中温度随时间的变化图像，冰在A点内能 （选填“为”或“不为”）零，C点 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B点内能；整个过程是通过 方式改变内能的，在日常生活中一般选择这两种物质中的 作为冷却剂，因为这种物质的 大。 14．同种物质组成的甲、乙两个物体，质量之比为，吸收的热量之比为，则甲、乙两个物体的比热容之比为 ，升高的温度之比为 . 三、实验题 15．小文在“探究不同物质吸热的情况”的实验中，将甲和乙两种液体分别装在两个相同的烧杯中，然后用两个相同的酒精灯加热并不断搅拌，每隔1min记录一次温度。实验记录如下表： 加热时间（min） 0 1 2 3 4 5 甲的温度/℃ 26 26.7 27.5 28.1 29 30.6 乙的温度/℃ 26 27.8 30.5 32.1 33.6 35.5 (1)本实验需要用到的测量仪器为天平、温度计和 ； (2)实验中，在两烧杯中倒入 （选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体，通过比较 （填加“加热时间”或“温度计示数的变化”）间接反映液体吸收热量的多少； (3)分析表格数据：若升高相同的温度，吸收热量少的物质是 ，可知，液体 （均选填“甲”或“乙”）的吸热能力较强。 16．为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明做了如图所示的实验：在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下： (1)在此实验中，用 来表示物质吸收热量的多少； (2)分析下表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量 （大于/小于）沙子吸收的热量； 质量/g 温度升高10℃所需要的时间/s 温度升高20℃所需要的时间/s 温度升高30℃所需要的时间/s 沙子 30 64 89 124 水 30 96 163 220 (3)如果对质量相同的水和沙子加热相同的时间， （沙子/水）升高的温度更高。通过大量类似实验，人们发现了物质的又一种物理属性，物理学将这种属性叫做 。 四、计算题 17．如图是一种新型的金属冰块，与普通冰块相比，金属冰块使用起来更加方便，且可无限次循环使用，既经济又耐用。现将三块质量相等的金属冰块冷冻至后，迅速取出放入另一个装有初温为的水杯中，放入金属冰块后水温最终下降到。已知每块金属冰块的质量为，杯中水的质量为，该过程不计热量损失，。求： (1)三块金属冰块共吸收的热量是多少？ (2)该金属冰块的比热容是多少？ 18．小华家的太阳能热水器，水箱容积是。小华进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为60℃。请你求解下列问题：[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （1）水箱中水的质量； （2）水吸收的热量； （3）如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为42%，求至少需要燃烧多少m3的煤气？（q煤气＝4.0×107J/m3） 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $