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第4节 物质的比热
考点一、比热
（一）实验探究:比较不同物质的吸热能力
(1)目的:相同质量的水和砂石吸收相同的热量，比较它们温度升高多少来研究它们吸热能力的差异。
(2)数据分析:温度升高较快的是砂石。要使水和砂石升高相同的温4度，需要加热时间较长的是水，吸收热量较多的是水。
(3)实验结论:质量相同的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度不同。质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同。
（二）比热(也称比热容)
质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量并不相同，降低相同的温度，放出的热量也不相同。科学上把物质的这种特性叫做比热容，简称比热。
（三）水的比热较大的应用
(1)由于水的比热较大，所以一定质量的水升高(或降低)一定温度，吸收(或放出)的热量较多，所以可以利用水作为冷却剂或用来取暖。
(2)由于水的比热较大，一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而本身的温度却改变不多，这点有利于调节气候。夏天，太阳照射到海面上，海水相对砂石来说升温较慢，所以住在海边的人并不觉得特别热；冬天，气温降低了，水和砂石相比，由于水的比热大，降温慢，所以住在海边的人并不觉得特别冷。
典例1：（2022·浙江丽水·七年级期末）如图甲所示，在探究“不同物质吸热能力”的实验中。（已知：ρ水>ρ煤油）
（1）在两个相同的烧杯中加入___________相同、质量相同的水和煤油。选用相同电加热器给它们加热相同的时间，目的是___________。
（2）水和煤油温度随时间变化的图像如图乙所示。
①根据图甲可判断出b物质是___________。（选填“水”或“煤油”）
②根据图乙可判断出___________的吸热能力强。（选填“水”或“煤油”）
【答案】初温（或温度） 相同时间吸收相同的热量 煤油 水
【解析】（1）根据控制变量法知，在两个相同的烧杯中加入初温（或温度）相同、质量相同的水和煤油。选用相同电加热器给它们加热相同的时间，目的是保证两种液体相同时间吸收相同的热量。
（2）①根据乙图可知，当温度从10℃升高到30℃时，b比a需要的加热时间短，即b比a吸收的热量少。根据Q=cmt可知，当质量和升高的温度相同时，比热容越大，吸收的热量越多；因为b吸收的热量少，所以b的比热容小，可判断出b物质是煤油。
②根据乙图可知，吸收相同的热量水的温度变化较小，故水的比热容大于煤油，则水的吸热能力强。
变式1：（2022·浙江杭州·七年级期末）为了比较水和煤油的比热容，小金做了如下实验：在两个相同的塑料瓶甲和乙内分别装入质量相同、初温都是室温的煤油和水，在瓶口扎上气球，将它们同时浸入热水中，如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．本实验中能观察到甲瓶口的气球膨胀得大一些
B．将煤油和水加热到相同温度，煤油所需的加热时间更长
C．该实验能得出煤油的比热容比水小
D．水更适合做汽车发动机的冷却剂
【答案】B
【解析】A．相同质量的煤油和水，吸收相同的热量，煤油温度升高的多，煤油的瓶口气球膨胀得大一些，故A正确，不符合题意；
BC．相同质量的煤油和水，吸收相同的热量，水的瓶口气球膨胀的小，表明水温度升高的少，说明水的比热容比煤油大，将煤油和水加热到相同温度，水的比热容较大，水所需的加热时间更长，故B错误，符合题意，C正确，不符合题意；
D．水的比热容较大，质量相同的水和其它液体相比较，升高相同的温度时，吸收的热量多，因此水更适合做汽车发动机的冷却剂，故D正确，不符合题意。
变式2：（2022·浙江金华市七年级期末）如图是“比较不同物质吸热情况”的实验。实验中量取质量相等的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热。通过实验，记录数据如下表所示。请回答：
加热时间/min 0 1 2 3 4
甲的温度/℃ 30 34 38 42 46
乙的温度/℃ 20 28 36 44 52
（1）当给两种液体加热相同时间后，通过比较___________来判断它们吸热能力强弱的。
（2）分析表中实验数据可知，甲、乙两种液体中___________的比热容更大。
【答案】升高温度的多少 甲
【解析】（1）[1]比较物质吸热能力的2种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（加热时间相同），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。
当给两种液体加热相同时间后，需要通过比较升高温度的多少来判断它们吸热能力强弱的。
（2）[2]由表中数据可知，加热相同的时间，甲、乙吸收的热量相同，甲升高的温度小于乙升高的温度，故甲物质的吸热能力强，甲的比热容大。
变式3：（2022·浙江· 七年级期末）为比较水和煤油的吸热能力，某小组进行了如图的实验，实验结果如下表。
组别 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
1 水 200 20 40 13.5
煤油 200 20 40 6.5
2 水 200 20 40 12
煤油 200 20 40 5.5
（1）在组装器材时应先调节___________（选填“A”或“B”）的高度。
（2）组装好器材，用相同的热源分别给烧杯中质量相等的水和煤油加热，加热过程中水和煤油吸收热量的多少是通过___________来判断的。
（3）下列能用上述实验结果解释的是___________（填字母）。
A．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小
B．用水作为汽车发动机的冷却液
C．长期堆放煤的水泥地面变成黑色
（4）下图是同学们绘制的“吸收热量——时间”和“温度——时间”图像，能正确描述该实验真实情况的图像是___________（填字母）。
【答案】B 加热时间 AB C
【解析】（1）[1]组装实验仪器时，应根据酒精灯及其火焰的高度先固定图中的B的高度，使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热，然后再固定图中的A部分，这样可以避免重复调整。
（2）[2]根据转换法，水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间的长短来比较吸热多少。
（3）[3]根据上述实验可知，等质量的水和煤油升高相同的温度，水吸收的热量更多，即水的吸热能力更强。
A．相同质量的水和干泥土相比较，在相同的受冷和受热的情况下，由于水的比热容大（水的吸热能力大），水温度变化慢，而干泥土温度变化快，故沿海地区昼夜温差会比内陆地区小，故A正确；
B．由于水的比热容大，相同质量的水和其它液体相比较，在升高相同的温度时，水吸收的热量多，所以汽车发动机用水来冷却，故B正确；
C．长期堆放煤的水泥地面变成黑色，这也是由于分子运动造成的，故C错误。
故选AB。
（4）[4]加热时间相同，吸收的热量相同，故AB错误；由表中数据，质量相同的水和煤油升高相同温度，水吸热的热量多，由此推理可知，加热相同时间，水升温慢，故C正确，D错误。
1．（2021·浙江温州·七年级期中）与物体温度升高时吸收热量的多少无关的因素是（ ）
A．质量 B．初温 C．比热容 D．温度变化量
【答案】B
【解析】由Q吸=cmt可知，物体温度升高时，吸收热量的多少与物质的比热容、物体的质量、物体升高的温度（温度变化量）有关，而与物体的初温无关，故B符合题意。
2．（2022·浙江湖州·七年级期末）人们为了认识事物，常常要进行比较，并引入相应的科学量。下列关于“比较”的说法，不正确的是（ ）
A．比较物体冷热程度，引入科学量——温度
B．比较物体吸热能力，引入科学量——比热
C．比较物体所含物质的多少，引入科学量——密度
D．比较物体占有空间，引入科学量——体积
【答案】C
【解析】A．物体有冷、热之分，为了比较物体的冷热程度，人们引入了温度，故A正确。
B．不同物质吸热能力不同，为了比较物体吸热能力，人们引入了比热，故B正确。
C．比较物体所含物质的多少，人们引入了质量，故C错误。
D．为了比较物体占有空间，人们引入了体积，故D正确。
3．（2021·浙江·七年级专题练习）质量相同的水和煤油各一杯，在相同的炉子上加热相同的时间后（ ）
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．条件不足，无法判断
【答案】B
【解析】已知m水=m油，c水>c油，在相同的炉子上加热相同的时间，说明Q水=Q油。由Q=cmΔ t得Δt=可知，水升高的温度低。
4．（2021·浙江丽水·七年级期末）如图是小明和小华同学探究沙子与水吸热升温快慢的实验装置，设计实验方案时，他们确定以下需控制的变量，其中多余的是( )
A．使用相同型号的温度计
B．取相同质量的沙子和水
C．采用完全相同的加热方式
D．盛放沙子和水的容器相同
【答案】A
【解析】A．实验中需要对沙子与水加热相同的时间，比较沙子和水升高的温度，没有必要使用相同型号的温度计，通过温度计比较温度的变化量，故A符合题意；
B．为了便于比较沙子和水升温快慢，实验时应取相同质量的水和煤油，故B不符合题意；
C．为保证沙子和水在相同时间内吸收的热量相同，应采用完全相同的加热方式，故C不符合题意；
D．为防止热量散失对实验的影响，应让盛放沙子和水的容器相同，故D不符合题意。
5．（2022·浙江绍兴·七年级期末）图甲所示，规格相同的容器装了相同质量的纯净水。用不同加热器加热，忽略散热，得 到图乙所示的水温与加热时间的图线，则( )
A．甲烧杯中的水温度升的比较快，说明比热容比乙杯中的水比热容小
B．加热相同时间，两杯水吸收的热量相同
C．吸收相同的热量，甲杯的水升温比乙杯的多
D．甲杯的水加热 2min 与乙杯的水加热 3min 吸收的热量相同
【答案】D
【解析】A. 由题可知，甲乙两容器中都是纯净水，且状态相同，则两杯水的比热容相同，故A错误．
B. 实验中，用不同加热器加热，相同时间内，加热器放出的热量不同，所以相同时间内两杯水吸收的热量不同，故B错误；
C. 两杯水的质量相同，吸收相同的热量时，根据△ 可知，两杯水升高的温度相同，故C错误；
D. 由图2可知，甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min升高的温度相同，且两杯水的质量相同，根据Q吸=cm△t可知，它们吸收的热量相同，故D正确．
6．（2021·浙江温州·七年级期末）如图甲所示把 0℃牛奶放在热水中加热，经过一段较长时间，它们的温度随时间变化的 图像如图乙所示，下列说法中不正确的是（ ）
A．水和牛奶最后温度相同 B．水的温度变化比牛奶小
C．牛奶温度随时间的变化是均匀的 D．B 是牛奶温度变化的图像
【答案】C
【解析】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。水和牛奶最后温度相同，故A正确。
B．由图可以看出，水从高温降低到最后温度时温度变化量比牛奶从低温升高的最后温度时温度变化量对应的温度坐标轴上的长度小，即水的温度变化比牛奶小，故B正确。
C．牛奶温度随时间的变化是一段曲线，所以是不均匀的，故C错误。
D．将凉牛奶放入时，牛奶吸热、温度升高，水放热、温度降低，直至两者的末温相等，因此B是牛奶的温度变化图象，故D正确。
7．（2021·浙江·七年级专题练习）用煤炉给的水加热，同时绘制了加热过程中水温随时间变化图线如图所示，若在6min内完全燃烧的煤（水的比热容为，煤的热值为），根据题意，下列判断不正确的是（ ）
A．加热3min水吸收的热量是加热6min水吸收的热量的一半
B．水升高相同的温度，吸收的热量是相同的
C．相同的加热时间里，水升高的温度不同
D．水升温的过程中比热容不变
【答案】A
【解析】A．同一煤炉在相同时间内放出的热量相同，从图中可知，加热3min时，水升高的温度为20℃左右，从3~6min时水升高的温度为20℃左右，根据Q吸=cmΔt可知，加热3min水吸热不是加热6min水吸热的一半，故A错误，符合题意；
B．根据Q吸=cmΔt可知，在水的质量相同时，水升高相同的温度，吸收的热量是相同的，故B正确，不符合题意；
C．从图中可知，第2min时，水的温度为50℃，上升到70℃后温度上升的越来越慢，原因是水与环境的温度差越大热传递越快，所以水温度上升的速度越来越慢，故C正确，不符合题意；
D．比热容是物质的一种特性，其大小与物质的种类和所处的状态有关，而与物体的温度、质量无关；所以，水在吸热过程中，水的比热容不变。故D正确，不符合题意。
8．（2021·浙江·七年级专题练习）太阳能热水器内盛有25℃的水，在阳光照射下水温升高到55℃，则这些水吸收热量为______
【答案】2.52×106J
【解析】水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×20kg×(55℃-25℃)=2.52×106J
9．（2021·浙江·七年级专题练习）两个相同的容器内分别装有质量相同的甲、乙两种液体，用相同酒精灯分别加热，液体温度（）与加热时间（）的关系如图所示（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
（1）加热相同的时间，甲液体吸收的热量___________乙液体吸收的热量。
（2）甲的比热___________乙的比热。
【答案】等于 小于
【解析】(1)[1]根据题意知道，实验中使用了转换法，即使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少；所以，加热相同的时间，甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量。
(2)[2]由图知道，加热相同的时间，质量相同的甲、乙两种液体，吸收相同的热量，而甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度，由知道，温度变化小的吸热能力强，所以，说明甲液体的比热容小于乙液体的比热容。
10．（2022·浙江温州·七年级期末）如图（a）所示，将质量、初温都相等的甲、乙液体放在相同热源上加热相同时间后，两液体吸收的热量________，两温度计示数分别如图（b）所示，________液体的温度升高得较慢，________液体更适合选为保温液体。
【答案】相等 乙 乙
【解析】[1]将质量、初温都相等的甲、乙液体放在相同热源上加热，因为热源相同，加热时间相同，热源提供的热量相同，两液体吸收的热量相同。
[2]两温度计初温都相等，一段时间后甲的温度高于乙的温度，说明乙液体的温度升高得较慢。
[3]乙液体的温度升高得较慢说明乙液体的比热容较大，和其它液体相比升高相同的温度能吸收更多的热量，故乙液体更适合选为保温液体。
11．（2021·浙江杭州·七年级开学考试）为了比较不同物质吸热本领的大小，小金做了如图所示的实验：将质量和初始温度相同的甲、乙两种液体分别装在两个相同的烧杯中，用相同的酒精灯同时开始加热，并适时记录两者的温度，实验数据记录如下表。
加热的时间/min 0 1 2 3 4 5
甲的温度/℃ 25 27 29 31 33 35
乙的温度/℃ 25 28 31 34 37 40
（1）在实验中，加热相同时间，甲吸收的热量______（选填“>”、“=”或“<”）乙吸收的热量（不计热量散失）。
（2）从表中数据可知，相同质量的甲和乙加热5分钟后，乙升高的温度高，乙的比热容比甲______（选填“大”或“小”）一些。
【答案】= 小
【解析】(1)[1]该实验中，加热装置是相同的，则加热相同时间，甲、乙两种物质吸收热量相同。
(2)[2]相同质量的甲和乙加热5分钟后，吸收热量相同，乙升高的温度高，根据c=可知，乙的比热容小。
12．（2021·浙江·七年级专题练习）小明在探究“沙子和水谁的吸热本领大”时，将质量和初温相同的沙子和水分别装在两个相同的烧杯中，用两个完全相同的酒精灯对其加热（如图甲、乙），根据实验数据画出沙子和水的温度随加热时间变化的图像（如图丙、丁），请回答：
（1）分析图像可知：丙、丁中表示沙子的图像是___________；质量相同的沙子和水，加热相同的时间，沙子吸收的热量___________（填“大于”“等于”或“小于”）水吸收的热量；
（2）下列能用上述实验结果解释的是___________
A．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小 B．用盐水腌蛋，一段时间后重会变咸
C．长期堆放煤的水泥地面变成黑色 D．夏天给教室洒水，感觉凉爽
【答案】丙 等于 A
【解析】(1)[1]在此实验中，使用转换法，用加热时间的长短来表示沙子和水吸收热量的多少。图丙表示的是沙子吸热升温的过程；因为沙子的比热比水小，吸收相同热量时，沙子温度升得多。
[2]由于在此实验中，使用转换法，用加热时间的长短来表示沙子和水吸收热量的多少。质量相同的沙子和水，加热相同的时间，水吸收的热量等于沙子吸收的热量。
(2)[3]由表中实验数据知道，质量相同的水和煤油，吸收相同热量，水温度升高得慢一些。由于水的吸热能力强，吸收或放出相等的热量，水的温度变化较小，所以，沿海地区昼夜温差会比内陆地区小，故A符合题意；BC的原理是分子动理论，是由于分子的无规则运动造成的；D的原理是蒸发吸热。
故选A。
13．（2021·浙江·七年级专题练习）小明利用如图所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。实验步骤如下：
①取两只规格相同的烧杯，分别加入等质量的水和煤油；
②将两只烧杯放在石棉网上并插入温度计，读出水和油的初始温度；
③用酒精灯加热6分钟，观察共记录每分钟水和煤油中温度计的示数。
（1）实验中需要测量的工具温度计和_______。
（2）该实验通过_______反映水和煤油的吸热能力大小。
（3）通过实验小明发现水的吸热能力比煤油强，并绘出水在加热过程中温度随时间变化的图像，请在图上描绘出煤油在加热过程中温度随时间变化的曲线图。________
【答案】秒表 液体温度升高的多少
【解析】(1)[1]实验中需知道温度的变化及加热的时间，所以还要用到温度计和秒表。
(2)[2]实验中，加热时间相同，吸收的热量相同，根据液体温度升高的多少来比较物质的吸热能力。
(3)[3]给水和煤油加热相同的时间时，煤油升高的温度高一些，如图所示：
14．（2021·浙江·七年级专题练习）某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置。
（1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是___________。
A．采用完全相同的加热方式 B．酒精灯里所加酒精量相同
C．取相同质量的水和另一种液体 D．盛放水和另一种液体的容器相同
（2）加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是________℃。
（3）而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高得多，请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同的物质的吸热能力________（填“相同”或“不同”）
【答案】B 97 不同
【解析】（1）用控制变量法进行探究，因为引起温度变化的因素是吸热的多少、物质的质量、加热时间和方式，与酒精的多少无关，所以B选项多余；
（2）由图丙知，温度计的分度值为1℃，示数为97℃，水的沸点为97℃；
（3）在质量、吸收的热量相同时，不同液体升高的温度不同，说明不同物质的吸热能力不同。
15．（2021·浙江·七年级专题练习）如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。
（1）实验前，按______（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装器材。
（2）实验中使用玻璃棒的目的是______。
（3）实验中两种液体吸收热量的多少可通过______（选填“液体升高的温度”或“加热时间）比较。
（4）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择液体______。
【答案】自下而上 使液体受热均匀 加热时间 A
【解析】(1)[1]酒精灯需用外焰加热，所以要先放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，且不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此必须按照自下而上的顺序进行。
(2)[2]实验中使用玻璃棒的目的是为了使液体受热均匀。
(3)[3]实验用相同的装置则两种液体在相同时间吸收的热量相同，根据转换法，两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较。
(4)[4]根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示可知，质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A吸热多，A的吸热能力强，比热容大。根据Q=cmt，质量相同的A、B液体降低相同的温度，A放热多，供热效果好。故从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择A。
16．（2022·浙江杭州·七年级期末）为了比较水和煤油的比热大小，小金采用如图所示的两个完全相同的仪器做实验，它们使用相同的电源给加热件供电加热。
（1）物质传导热量的性能称为导热性，导热性越好，则热量在该物质中传递越容易。本实验仪器中，容器应该选择导热性___________（选填“好”或“差”） 的材料来制作。
（2）将质量、初温都相等的水和煤油分别装入两个容器，加热至两者的末温也相同，通过比较___________来判断谁吸收的热量更多。
（3）如果水和煤油的质量相同而初、末温度都不相同，只要水和煤油___________都相同，也能用和（2）一样的方法做出相应的判断。
【答案】差 通电加热的时间长短 升高的温度
【解析】（1）[1]为了比较水和煤油比热容的大小，实验中用电加热器加热液体，容器的导热性能越差，热量损失越少，实验效果越好。
（2）[2]根据比较吸热能力的方法知质量相同的水和煤油，升高相同温度时，通过比较加热时间来判断谁吸收的热量更多，谁的吸热能力更强。
（3）[3]如果水和煤油的质量相同而初、末温度都不相同，只要水和煤油升高的温度都相同，通过比较加热时间也可以判断出谁的吸热能力更强，也能用和（2）一样的方法做出相应的判断。
17．（2021·浙江温州·七年级期中）为了探究不同液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，某同学做了如下实验：在四只相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热。
（1）为便于开展实验探究，热源相同时，我们将方案“吸收的热量”转换为“加热的时间”，通过加热时间的长短可知吸收热量的多少。实验室的温度计就是应用这种转换思想测量温度的：当温度升或降低时，温度计中的液体便膨胀或收缩，从温度计中___________的变化便可知温度的变化。
（2）下表为他们的实验记录，据此回答下列问题：
烧杯编号 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
1 水 300 20 30 12
2 水 150 20 30 6
3 煤油 300 20 30 6
4 煤油 300 20 25 3
（1）分析上表，得出结论：物体温度升高时，吸收热量的多少与___________有关。
（2）如果只从降温效果考虑，要让一块100℃的金属降温，质量相同、温度都是10℃的水和煤油，哪个效果更好？___________其理由是___________。
【答案】液柱高度 物质的种类、质量、升高的温度 水 等质量的水和煤油升高相同的温度，水吸收的热量多，对金属的降温效果更好
【解析】（1）[1]实验室温度计就是应用这种转换思想测量温度的：当温度升高或降低时，温度计中的液注便膨胀或收缩，从温度计中液柱高度的变化便可知温度的变化。
（2）[2]根据1、3烧杯中的实验记录可知，相同质量不同物质升高相同的温度，加热时间不同，即吸热不同，可知物体温度升高时，吸收热量的多少与质量有关；
根据1、2两烧杯的实验记录知，同种液体升高相同的温度，第1次实验质量大，加热的时间长，即吸热多，故可得出结论：物体吸收的热量与物体的质量有关；
根据3、4两烧杯的实验记录知，质量相同的同种物质，第3次实验升高的温度大，加热的时间长，第3次吸热多，故可得出结论：物体吸收的热量与物体的升高的温度有关。
（3）[3][4]要让一块100℃的金属降温，质量相同、温度都是10℃的水和煤油中，水的效果更好。因为等质量的水和煤油升高相同的温度，水吸收的热量多，对金属的降温效果更好。
18．（2022·浙江湖州·七年级期末）汽车发动机正常工作时，周围的水箱中装满水，对发动机进行降温；而电冰箱在使用时需要通过冷凝器（装满冷凝剂）使冷冻室达到冷冻环境。请根据示意图，结合所学知识解释下列问题。
（1）汽车发动机为什么选择用水作为冷却液？
（2）北方冬天要将发动机冷却液改为特殊的“防冻液”，和普通水在性质上有什么区别？
（3）电冰箱通过冷凝剂的循环流动，能把内部热量“带到”外部，使其内部保持低温。请说说它的工作原理？
【答案】（1）水的比热大；（2）防冻液凝固点低；（3）冷凝剂在蒸发器内汽化吸热，使冰箱内部温度降低，冷凝剂在冷凝器内液化放热
【解析】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。在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热较大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好。
（2）水结冰时体积会膨胀，长时静停的汽车其密闭水箱内的水会结冰，易将水箱涨破，因此，每到寒冬，司机将发动机冷却液改为特殊的“防冻液”，以降低冷却液的凝固点。
（3）冷凝剂在蒸发器内汽化吸热，使冰箱内部温度降低，冷凝剂在冷凝器内液化放热，从而将冰箱内的热量带到冰箱外，达到制冷的目的。
思维导图
典例分析
举一反三
课后巩固
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第4节 物质的比热
考点一、比热
（一）实验探究:比较不同物质的吸热能力
(1)目的:相同质量的水和砂石吸收相同的热量，比较它们温度升高多少来研究它们吸热能力的差异。
(2)数据分析:温度升高较快的是砂石。要使水和砂石升高相同的温4度，需要加热时间较长的是水，吸收热量较多的是水。
(3)实验结论:质量相同的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度不同。质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同。
（二）比热(也称比热容)
质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量并不相同，降低相同的温度，放出的热量也不相同。科学上把物质的这种特性叫做比热容，简称比热。
（三）水的比热较大的应用
(1)由于水的比热较大，所以一定质量的水升高(或降低)一定温度，吸收(或放出)的热量较多，所以可以利用水作为冷却剂或用来取暖。
(2)由于水的比热较大，一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而本身的温度却改变不多，这点有利于调节气候。夏天，太阳照射到海面上，海水相对砂石来说升温较慢，所以住在海边的人并不觉得特别热；冬天，气温降低了，水和砂石相比，由于水的比热大，降温慢，所以住在海边的人并不觉得特别冷。
典例1：（2022·浙江丽水·七年级期末）如图甲所示，在探究“不同物质吸热能力”的实验中。（已知：ρ水>ρ煤油）
（1）在两个相同的烧杯中加入___________相同、质量相同的水和煤油。选用相同电加热器给它们加热相同的时间，目的是___________。
（2）水和煤油温度随时间变化的图像如图乙所示。
①根据图甲可判断出b物质是___________。（选填“水”或“煤油”）
②根据图乙可判断出___________的吸热能力强。（选填“水”或“煤油”）
变式1：（2022·浙江杭州·七年级期末）为了比较水和煤油的比热容，小金做了如下实验：在两个相同的塑料瓶甲和乙内分别装入质量相同、初温都是室温的煤油和水，在瓶口扎上气球，将它们同时浸入热水中，如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．本实验中能观察到甲瓶口的气球膨胀得大一些
B．将煤油和水加热到相同温度，煤油所需的加热时间更长
C．该实验能得出煤油的比热容比水小
D．水更适合做汽车发动机的冷却剂
变式2：（2022·浙江金华市七年级期末）如图是“比较不同物质吸热情况”的实验。实验中量取质量相等的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热。通过实验，记录数据如下表所示。请回答：
加热时间/min 0 1 2 3 4
甲的温度/℃ 30 34 38 42 46
乙的温度/℃ 20 28 36 44 52
（1）当给两种液体加热相同时间后，通过比较___________来判断它们吸热能力强弱的。
（2）分析表中实验数据可知，甲、乙两种液体中___________的比热容更大。
变式3：（2022·浙江· 七年级期末）为比较水和煤油的吸热能力，某小组进行了如图的实验，实验结果如下表。
组别 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
1 水 200 20 40 13.5
煤油 200 20 40 6.5
2 水 200 20 40 12
煤油 200 20 40 5.5
（1）在组装器材时应先调节___________（选填“A”或“B”）的高度。
（2）组装好器材，用相同的热源分别给烧杯中质量相等的水和煤油加热，加热过程中水和煤油吸收热量的多少是通过___________来判断的。
（3）下列能用上述实验结果解释的是___________（填字母）。
A．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小
B．用水作为汽车发动机的冷却液
C．长期堆放煤的水泥地面变成黑色
（4）下图是同学们绘制的“吸收热量——时间”和“温度——时间”图像，能正确描述该实验真实情况的图像是___________（填字母）。
1．（2021·浙江温州·七年级期中）与物体温度升高时吸收热量的多少无关的因素是（ ）
A．质量 B．初温 C．比热容 D．温度变化量
2．（2022·浙江湖州·七年级期末）人们为了认识事物，常常要进行比较，并引入相应的科学量。下列关于“比较”的说法，不正确的是（ ）
A．比较物体冷热程度，引入科学量——温度
B．比较物体吸热能力，引入科学量——比热
C．比较物体所含物质的多少，引入科学量——密度
D．比较物体占有空间，引入科学量——体积
3．（2021·浙江·七年级专题练习）质量相同的水和煤油各一杯，在相同的炉子上加热相同的时间后（ ）
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．条件不足，无法判断
4．（2021·浙江丽水·七年级期末）如图是小明和小华同学探究沙子与水吸热升温快慢的实验装置，设计实验方案时，他们确定以下需控制的变量，其中多余的是( )
A．使用相同型号的温度计
B．取相同质量的沙子和水
C．采用完全相同的加热方式
D．盛放沙子和水的容器相同
5．（2022·浙江绍兴·七年级期末）图甲所示，规格相同的容器装了相同质量的纯净水。用不同加热器加热，忽略散热，得 到图乙所示的水温与加热时间的图线，则( )
A．甲烧杯中的水温度升的比较快，说明比热容比乙杯中的水比热容小
B．加热相同时间，两杯水吸收的热量相同
C．吸收相同的热量，甲杯的水升温比乙杯的多
D．甲杯的水加热 2min 与乙杯的水加热 3min 吸收的热量相同
6．（2021·浙江温州·七年级期末）如图甲所示把 0℃牛奶放在热水中加热，经过一段较长时间，它们的温度随时间变化的 图像如图乙所示，下列说法中不正确的是（ ）
A．水和牛奶最后温度相同 B．水的温度变化比牛奶小
C．牛奶温度随时间的变化是均匀的 D．B 是牛奶温度变化的图像
7．（2021·浙江·七年级专题练习）用煤炉给的水加热，同时绘制了加热过程中水温随时间变化图线如图所示，若在6min内完全燃烧的煤（水的比热容为，煤的热值为），根据题意，下列判断不正确的是（ ）
A．加热3min水吸收的热量是加热6min水吸收的热量的一半
B．水升高相同的温度，吸收的热量是相同的
C．相同的加热时间里，水升高的温度不同
D．水升温的过程中比热容不变
8．（2021·浙江·七年级专题练习）太阳能热水器内盛有25℃的水，在阳光照射下水温升高到55℃，则这些水吸收热量为______
9．（2021·浙江·七年级专题练习）两个相同的容器内分别装有质量相同的甲、乙两种液体，用相同酒精灯分别加热，液体温度（）与加热时间（）的关系如图所示（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
（1）加热相同的时间，甲液体吸收的热量___________乙液体吸收的热量。
（2）甲的比热___________乙的比热。
10．（2022·浙江温州·七年级期末）如图（a）所示，将质量、初温都相等的甲、乙液体放在相同热源上加热相同时间后，两液体吸收的热量________，两温度计示数分别如图（b）所示，________液体的温度升高得较慢，________液体更适合选为保温液体。
11．（2021·浙江杭州·七年级开学考试）为了比较不同物质吸热本领的大小，小金做了如图所示的实验：将质量和初始温度相同的甲、乙两种液体分别装在两个相同的烧杯中，用相同的酒精灯同时开始加热，并适时记录两者的温度，实验数据记录如下表。
加热的时间/min 0 1 2 3 4 5
甲的温度/℃ 25 27 29 31 33 35
乙的温度/℃ 25 28 31 34 37 40
（1）在实验中，加热相同时间，甲吸收的热量______（选填“>”、“=”或“<”）乙吸收的热量（不计热量散失）。
（2）从表中数据可知，相同质量的甲和乙加热5分钟后，乙升高的温度高，乙的比热容比甲______（选填“大”或“小”）一些。
12．（2021·浙江·七年级专题练习）小明在探究“沙子和水谁的吸热本领大”时，将质量和初温相同的沙子和水分别装在两个相同的烧杯中，用两个完全相同的酒精灯对其加热（如图甲、乙），根据实验数据画出沙子和水的温度随加热时间变化的图像（如图丙、丁），请回答：
（1）分析图像可知：丙、丁中表示沙子的图像是___________；质量相同的沙子和水，加热相同的时间，沙子吸收的热量___________（填“大于”“等于”或“小于”）水吸收的热量；
（2）下列能用上述实验结果解释的是___________
A．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小 B．用盐水腌蛋，一段时间后重会变咸
C．长期堆放煤的水泥地面变成黑色 D．夏天给教室洒水，感觉凉爽
13．（2021·浙江·七年级专题练习）小明利用如图所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。实验步骤如下：
①取两只规格相同的烧杯，分别加入等质量的水和煤油；
②将两只烧杯放在石棉网上并插入温度计，读出水和油的初始温度；
③用酒精灯加热6分钟，观察共记录每分钟水和煤油中温度计的示数。
（1）实验中需要测量的工具温度计和_______。
（2）该实验通过_______反映水和煤油的吸热能力大小。
（3）通过实验小明发现水的吸热能力比煤油强，并绘出水在加热过程中温度随时间变化的图像，请在图上描绘出煤油在加热过程中温度随时间变化的曲线图。________
14．（2021·浙江·七年级专题练习）某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置。
（1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是___________。
A．采用完全相同的加热方式 B．酒精灯里所加酒精量相同
C．取相同质量的水和另一种液体 D．盛放水和另一种液体的容器相同
（2）加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是________℃。
（3）而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高得多，请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同的物质的吸热能力________（填“相同”或“不同”）
15．（2021·浙江·七年级专题练习）如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。
（1）实验前，按______（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装器材。
（2）实验中使用玻璃棒的目的是______。
（3）实验中两种液体吸收热量的多少可通过______（选填“液体升高的温度”或“加热时间）比较。
（4）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择液体______。
16．（2022·浙江杭州·七年级期末）为了比较水和煤油的比热大小，小金采用如图所示的两个完全相同的仪器做实验，它们使用相同的电源给加热件供电加热。
（1）物质传导热量的性能称为导热性，导热性越好，则热量在该物质中传递越容易。本实验仪器中，容器应该选择导热性___________（选填“好”或“差”） 的材料来制作。
（2）将质量、初温都相等的水和煤油分别装入两个容器，加热至两者的末温也相同，通过比较___________来判断谁吸收的热量更多。
（3）如果水和煤油的质量相同而初、末温度都不相同，只要水和煤油___________都相同，也能用和（2）一样的方法做出相应的判断。
17．（2021·浙江温州·七年级期中）为了探究不同液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，某同学做了如下实验：在四只相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热。
（1）为便于开展实验探究，热源相同时，我们将方案“吸收的热量”转换为“加热的时间”，通过加热时间的长短可知吸收热量的多少。实验室的温度计就是应用这种转换思想测量温度的：当温度升或降低时，温度计中的液体便膨胀或收缩，从温度计中___________的变化便可知温度的变化。
（2）下表为他们的实验记录，据此回答下列问题：
烧杯编号 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
1 水 300 20 30 12
2 水 150 20 30 6
3 煤油 300 20 30 6
4 煤油 300 20 25 3
（1）分析上表，得出结论：物体温度升高时，吸收热量的多少与___________有关。
（2）如果只从降温效果考虑，要让一块100℃的金属降温，质量相同、温度都是10℃的水和煤油，哪个效果更好？___________其理由是___________。
18．（2022·浙江湖州·七年级期末）汽车发动机正常工作时，周围的水箱中装满水，对发动机进行降温；而电冰箱在使用时需要通过冷凝器（装满冷凝剂）使冷冻室达到冷冻环境。请根据示意图，结合所学知识解释下列问题。
（1）汽车发动机为什么选择用水作为冷却液？
（2）北方冬天要将发动机冷却液改为特殊的“防冻液”，和普通水在性质上有什么区别？
（3）电冰箱通过冷凝剂的循环流动，能把内部热量“带到”外部，使其内部保持低温。请说说它的工作原理？
思维导图
典例分析
举一反三
课后巩固
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