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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：（2023七上·德清期末）为了比较不同物质吸热本领的大小，小清同学做了如图所示实验：将质量和初始温度相同的煤油和水装在两个相同的烧杯中，用相同的酒精灯同时开始加热，实验数据记录如下表。（已知：ρ煤油=0.8×103kg/m3，ρ水=1.0×103kg/m3）
物质 升高10℃所需时间/秒 升高20℃所需时间/秒 升高30℃所需时间/秒
煤油 64 89 124
水 96 163 220
（1）如图所示两组实验中 （选填“甲”或“乙”）组烧杯中的液体是煤油。
（2）在此实验中，通过 来比较煤油和水吸收热量的多少。
【答案】（1）乙（2）升高相同温度所需的时
【解析】（1）根据公式比较两种液体的体积大小即可；
（2）相同的酒精灯在相同时间内放出相同的热量，因此时间越长，放出的热量越多，则液体吸收的热量越多。
【解答】（1）根据可知，质量相同的水和煤油，水的密度大而体积小，在烧杯内液面较低、根据图片可知，甲内为水，乙内为煤油。
（2）在此实验中，通过升高相同温度所需的时间来比较煤油和水吸收热量的多少。
变式1：（2023七上·兰溪期末）某同学分别用图甲所示的两个完全相同的电加热器给A和B两杯中的液体加热，忽略散热，绘制它们的温度随时间变化的图像，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．给A杯加热10分钟和给B杯加热20分钟，两种液体吸收的热量相同
B．如果A，B两杯中的液体的质量相同，那么B杯中液体的比热较大
C．如果A，B两杯中是同种液体，那么A杯中液体的质量较大。
D．吸收相同的热量，A杯中的液体升温比B杯中的慢
【答案】B
【解析】（1）根据W=Pt分析液体吸收热量的多少；
（2）根据乙图确定升高相同温度时吸收热量的多少，然后根据Q=cm△t比较液体比热容的大小；
（3）根据乙图确定升高相同温度时吸收热量的多少，然后根据Q=cm△t比较液体质量的大小；
（4）根据图像分析加热10min时二者升高温度的大小。
【解答】A.两个相同的加热器，它们的电功率相等，根据W=Pt可知，加热时间越长，产生的热量越多，则液体吸收的热量越多，故A错误；
B.根据乙图可知，当二者都升高到80℃时，A需要10min，而B需要20min，那么B吸收的热量多。根据Q=cm△t可知，当液体的质量相同时，B液体的比热容大，故B正确；
C.根据乙图可知，当二者都升高到80℃时，A需要10min，而B需要20min，那么B吸收的热量多。根据Q=cm△t可知，如果二者比热容相等，那么B的质量大，故C错误；
D.根据图片可知，当都加热10min时二者吸收相同的热量，A升高到80℃，而B升高到大约50℃，即A升温快，故D错误。
变式2：某同学在“探究影响物质吸热多少的因素”的实验中，得到的数据如下表所示。
物质 实验次数 质量/kg 升高的温度/℃ 吸收的热量/J
水 1 0.05 10 2100
2 0.10 10 4200
煤油 3 0.05 10 1050
4 0.10 10 2100
（1）分析第1、3次或2、4次实验数据可归纳得出的结论是 相等的不同物质，在 相同时，吸收的热量是不同的。
（2）分析第1、2次或3、4次实验数据，可归纳得出的结论是同种物质升高的温度相同时，吸收的热量的多少还与物质的 有关。
【答案】（1）质量；升高的温度（2）质量
【解析】（1）分析表格中1、3或2、4中哪个因素相同，哪个因素不同即可；
（2）分析表格中1、2或3、4中哪个因素不同即可。
【解答】（1）分析第1、3次或2、4次实验数据可归纳得出的结论是：质量相等的不同物质，在升高的温度相同时，吸收的热量是不同的。
（2）分析第1、2次或3、4次实验数据，可归纳得出的结论是：同种物质升高的温度相同时，吸收的热量的多少还与物质的质量有关。
变式3：（2023七上·长兴月考）某班同学利用图甲所示实验装置探究水和煤油的吸热能力强弱。
（1）在做图甲所示实验时，除了图中所给的实验器材外，还需要用到的测量工具有天平和 ；
（2）小柯同学在实验中记录了如下数据：
液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
水 200 25 40 13.5
煤油 200 25 40 6.5
小华根据实验数据绘出水在加热过程中温度随时间变化的图像，如图乙。请在同一图上描绘出煤油在加热过程中温度随时间变化的大致图像；
（3）小杨对图甲的装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同一烧杯中水浴加热，如图丙，这样做的好处除了受热均匀外还有 。
【答案】（1）秒表（计时器均可）
（2）
（3）保证在相同时间内水和煤油吸收的热量相同
【解析】（1）根据实验过程要测量的物理量选择合适的测量工具；
（2）根据表格确定煤油的初始温度和终末温度，以及加热时间的长短，据此画出对应的图像。
（3）相同的热源，则在相同的时间内会放出相同的热量。在不考虑热量散失的情况下，可以保证物质在相同时间内吸收相同的热量。
【解答】（1）根据表格数据可知，在实验中还需要测量液体的质量和加热时间，因此还需要的测量工具为天平和秒表。
（2）根据表格可知，煤油和水的初温相同，末温也相同，只是时间大约是水的加热时间的一半，如下图所示：
（3）小杨对图甲的装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同一烧杯中水浴加热，如图丙，这样做的好处除了受热均匀外还有：保证在相同时间内水和煤油吸收的热量相同。
1．关于物质的比热容，下列说法中正确的是（ ）
A．比热容是物质的一种属性，只和物质的种类有关
B．同种物质的质量越大，比热容就越大
C．因为水的比热容较大所以常作为冷却剂
D．物质的状态发生变化时其比热容一般不变
【答案】C
【解析】根据比热容的定义和特点分析判断。
【解答】比热容是物质本身的一种属性，与物质的种类和状态有关，但是与质量、升高的温度和吸收的热量无关，故A、B、D错误；
水的比热容大，即质量相同的水升高相同的温度时会吸收更多的热量，因此可作冷却剂，故C正确。
故选C。
2．（2023七上·杭州期末）下列应用中不是主要利用水的比热较大这一性质的是（ ）
A．炎热的夏天，地面上洒水降温 B．育秧时，夜晚向秧田里灌水
C．用水作为汽车发动机的冷却液 D．暖气管用循环热水来供热
【答案】A
【解析】比热容表示物质吸放热本领大小，据此分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】A.炎热的夏天，地面上洒水降温，利用水蒸发吸热，故A符合题意；
B.育秧时夜晚向秧田里灌水，利用水凝固时向外放热，能够保持温度不至于降得太低，故B不合题意；
C.用水作为汽车发动机的冷却液，因为水的比热容大，所以升高相同的温度时会带走更多的热量，故C不合题意；
D.暖气管用循环热水来供热，因为水的比热容大，所以降低相同的温度时会放出更多的热量，故D不合题意。
3．（2023七上·德清期末）如图表示了几种物质比热容的大小，请依据图中信息分析，下列选项说法正确的是（ ）
A．固体的比热容总比液体的大
B．因为比热容是物质的特性之一，同种物质的比热容一定相同
C．质量相等的煤油和酒精吸收相同的热量，煤油升高的温度较少
D．内陆比沿海昼夜温差大，原因之一是干泥土的比热容比水的比热容小
【答案】D
【解析】（1）价格煤油合砂石的比热容进行比较；
（2）将水和冰的比热容进行比较；
（3）（4）根据Q=cm△t分析判断。
【解答】A.砂石的比热容小于煤油的比热容，则固体的比热容不一定大于液体的比热容，故A错误；
B.水和冰为同种物质，但是比热容不同，故B错误；
C.根据图片可知，煤油的比热容小于酒精的比热容，根据Q=cm△t可知，质量相等的煤油和酒精吸收相同的热量，煤油升高的温度较多，故C错误；
D.泥土的比热容小于水的比热容，根据Q=cm△t可知，内陆和沿海吸收或放出相同的热量时，内陆升高或降低的温度大，即昼夜温度更大，故D正确。
4．图甲是用水来冷却热牛奶的示意图，图乙是记录牛奶、水的温度随时间变化的图像。图中曲线Ⅰ表示的物质 热量，温度 ，所以曲线Ⅰ表示的是 的温度随时间变化的情况。据图像判断，热牛奶和水达到热平衡时的水温约为 。该实验表明，一定质量的某种物质，吸收热量的多少跟温度升高的多少有关，温度升高越多，吸收的热量越 。
【答案】放出；降低；牛奶；18 ℃；多
【解析】（1）物体放热，温度降低；物体吸热，温度升高；
（2）两个图像的交点所对应的温度就是热平衡时的温度；
（3）根据Q=cm△t分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，曲线I温度不断降低，即该物质放出热量，因此曲线I表示的是温度高的牛奶。
（2）据图像判断，热牛奶和水达到热平衡时的水温约为18℃。
（3）该实验表明，一定质量的某种物质，吸收热量的多少跟温度升高的多少有关，温度升高越多，吸收的热量越多。
5．物体吸收或放出热的多少叫作 ，用符号 表示。热量的单位为 ，简称 ，符号为 。这个单位是为了纪念英国科学家 而命名的。比热容：单位质量的某种物质温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的 。c水= J/(kg·℃)，则1 kg水温度降低1 ℃，所放出的热量为 J。
【答案】热量；Q；焦耳；焦；J；焦耳；热量；4.2×103；4.2×103
【解析】（1）根据热量的定义和单位解答。
（2）根据比热容的定义和意义解答。
【解答】（1）物体吸收或放出热的多少叫作热量，用符号Q表示。热量的单位为焦耳，简称焦，符号为J。这个单位是为了纪念英国科学家焦耳而命名的。
（2）比热容：单位质量的某种物质温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量。c水=4.2×103J/(kg·℃)，则1 kg水温度降低1 ℃，所放出的热量为4.2×103J。
6．科技小组的同学们了解了不同物质的比热容后，通过实验比较水和煤油的吸热本领。他们分别用完全相同的两个试管分别装上 相等的煤油和水，用相同热源对试管均匀加热，并分别画出如图所示的图像，你认为 图像能正确反映实验情况。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，c煤油=2.1×103J/(kg·℃)]
【答案】质量；C
【解析】根据公式Q=cm△t可知，质量相同的水和煤油吸收相同的热量时，升高温度大的比热容小，据此分析解答。
【解答】（1）科技小组的同学们了解了不同物质的比热容后，通过实验比较水和煤油的吸热本领。他们分别用完全相同的两个试管分别装上质量相等的煤油和水，用相同热源对试管均匀加热。
（2）根据公式Q=cm△t可知，质量相同的水和煤油吸收相同的热量时，煤油的比热容小于水的比热容，那么煤油升高的温度大于水升高的温度，故A、D错误；
室温下的煤油和水的温度肯定高于0℃，故B错误，C正确。故选C。
7．如图甲所示是探究“不同物质吸热升温现象”的实验装置，小华用两个相同的容器(用虚线框表示)分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。
（1）从实验效果考虑，本实验选择 (填“烧杯”或“易拉罐”)作为盛放液体的容器较好；实验中使用玻璃棒的目的是 。
（2）两种液体吸收热量的多少可通过 (填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较。 （3）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，分析图像可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时， 吸收的热量较多；质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时， 升温较高。(均填“A”或“B”)
（4）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 (填“A”或“B”)液体。
【答案】（1）易拉罐；使液体受热均匀 （2）加热时间 （3）A；B （4）A
【解析】（1）易拉罐的口比烧杯的口小，则热量散失少，能够节约燃料和加热时间。通过玻璃棒的不断搅拌，可以使物质的各个部位均匀受热。
（2）两个完全相同的酒精灯，即相同的时间内放出的热量相同，时间越长，则液体吸收的热量越多。
（3）根据表格提取信息解答；
（4）根据Q=cm△t可知，质量相同的不同物质变化相同的温度时，比热容越大，吸收或放出的热量越多，据此分析解答。
【解答】（1）从实验效果考虑，本实验选择易拉罐作为盛放液体的容器较好；实验中使用玻璃棒的目的是使液体受热均匀。
（2）两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较。
（3）①根据图像可知，当都升高到30℃时，B吸热2min，A吸热5min，那么得到：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A吸收的热量较多；
②根据图像可知，当都加热5min时，A的温度达到30℃，B的温度达到50℃，那么得到：质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，B升温较高。
（3）根据前面的分析可知，A的比热容大于A的比热容，那么：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A液体。
8．为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验，用温度计测量液体吸收热量后升高的温度，并用钟表记录加热时间，实验数据记录如下表。
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
食用油 60 20 6 68
（1）在实验过程中控制加热时间相同，通过比较 来研究水和食用油吸热能力的差异。
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给 加热更长的时间，此时水吸收的热量 (填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
（3）通过实验可知，不同物质的吸热能力不同，物质的这种特性用 (填物理量名称)来描述。
【答案】（1）升高的温度(或温度升高的多少等)
（2）水；大于
（3）比热容
【解析】（1）在实验中，使用相同的酒精灯进行加热，则相同的时间内放出相同的热量，即两种液体在相同的时间内吸收相同的热量。根据Q=cm△t可知，当液体的质量和吸收热量相同时，升高的温度高的吸热能力差。
（2）根据表格分析两种液体都升高到68℃时，哪种液体加热时间长，即吸收的热量更多即可；
（3）比热容是用来表示物质吸放热本领大小的物理量。
【解答】（1）在实验过程中控制加热时间相同，通过比较升高的温度(或温度升高的多少等)来研究水和食用油吸热能力的差异。
（2）根据表格可知，当加热6min后，食用油的温度已经达到68℃，而水的温度为45℃，则要使水的温度也升高到68℃时，就要给水加热更长的时间，此时水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
（3）通过实验可知，不同物质的吸热能力不同，物质的这种特性用比热容来描述。
9.（2023七上·长兴期末）某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中，将相同体积的水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度。
加热的时间/min 0 2 4 6 8
水的温度/℃ 20 22 24 28 30
煤油的温度/℃ 20 24 28 32 37
（1）如图所示的实验设计，其中有一处明显错误，请指出错误之处： ；
（2）该实验中加热相同时间，水吸收的热量 煤油吸收的热量； (选填 “大于”、“等于”或“小于”)
（3）改进实验后，得到 。
（4）实验中让等质量的水和煤油升高相同的温度， 加热时间更长。
【答案】（1）没有控制水和煤油的质量相同（2）等于
（3）相同质量的水和煤油，吸收相同 的热量，煤油比水升温更快（4）水
【解析】（1）根据Q=cm△t可知，探究不同物质吸热情况的变化时，需要控制液体的初温和质量相同，且使用相同的酒精灯加热。根据图片可知，煤油和水的体积相同，根据m=ρV可知，二者的质量不等。
（2）当使用相同的酒精灯进行加热时，相同的时间内放出相同的热量，据此分析解答。
（3）根据表格数据，比较煤油和水升温的快慢，然后根据控制变量法的要求描述结论。
（4）根据表格数据分析解答。
【解答】（1）如图所示的实验设计，其中有一处明显错误，其中错误之处：没有控制水和煤油的质量相同。
（2）该实验中加热相同时间，水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
（3）根据表格可知，当加热8min时，水升高：30℃-20℃=10℃，煤油升高：37℃-20℃=17℃，那么得到结论：相同质量的水和煤油，吸收相同 的热量，煤油比水升温更快。
（4）根据表格可知，等质量的水升高到28℃需要6min，煤油升高到28℃需要4min，那么得到：让等质量的水和煤油升高相同的温度，水加热时间更长。
10．（2023七上·杭州期末）在实验室中进行如下实验来比较甲和乙两种物质的比热大小：
（1）实验中，取两只相同的100毫升烧杯，装入 (选填“等质量”或“等体积")的甲和乙，测出其温度。
（2）图中横杆、温度计、铁圈、酒精灯四个器件的安装顺序是 （选填“由下而上”或“由上而下”)。
（3）用两个完全相同的酒精灯进行加热，记录加热2分钟后的实验数据：
物质名称 加热前温度/℃ 加热后温度/℃ 加热的时间/min
甲 24 74 2
乙 24 226 2
根据表格数据可以判断甲的比热 乙的比热(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】（1）等质量（2）由下而上（3）大于
【解析】（1）根据Q=cm△t可知，质量相同的不同物质吸收相同的热量时，升高的温度越大，则比热容越小。
（2）根据实验过程确定器材的安装顺序；
（3）根据表格确定二者升高的温度，然后根据Q=cm△t比较比热容大小。
【解答】（1）实验中，取两只相同的100毫升烧杯，装入等质量的甲和乙，测出其温度，然后通过比较升高温度的大小，确定物质比热容的大小。
（2）根据图片可知，最下面的酒精灯直接放在铁架台上，它的高度不能调整，而其它的都可调整高度，因此应该按照从下到上的顺序组装。
（3）根据表格可知，加热时间都是2min时，二者吸收的热量相同。甲升高的温度为：74℃-24℃=50℃，乙升高的温度为：226℃-24℃=202℃，即甲升高的温度小于乙升高的温度。根据Q=cm△t可知，甲的比热容大于乙的比热容。
11．（2023七上·南浔期末）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，读出水和煤油的初始温度；
③用相同的酒精灯加热6分钟，观察并记录每分钟水和煤油中温度计的示数。
（1）实验中需要的测量工具有温度计和 。
（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曲线图，请在该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】（1）秒表
（2）每分钟温度计的示数变化（相同时间内温度升高的多少）
（3）
【解析】（1） 探究水和煤油的吸热能力 ，需判断相同时间温度的上升幅度；
（2）利用温度变化反映水和煤油的吸热能力大小；
（3）加热时间相同时，水的吸热能力比煤油强 ，故煤油温度上升的多。
【解答】（1） 测量工具有温度计和计时工具；
（2） 通过每分钟温度计的示数变化反映水和煤油的吸热能力大小 ；
（3）加热时间相同时，水的吸热能力比煤油强 ，故煤油温度上升的多，故直线在水的上方。
12．（2023七上·绍兴期末）某科学小组在研究不同物质的吸热能力时，他们设计了如图所示的装置。实验数据记录如下表：
质量（克） 加热时间为100秒时 加热时间为200秒时 加热时间为300秒时
沙子 50 升温9℃ 升温18℃ 升温27℃
水 50 升温2℃ 升温4℃ 开温5.8℃
（1）该实验通过比较对物质加热的时间来比较它们吸收热量的多少，这一方法适用的前提是
A．加热工具相同 B．加热方式相同
C．水和沙子的质量相同 D．水和沙子的初温相同
（2）小科上网查到如下资料：
1克水温度升高1℃吸收的热量为：4.2焦耳
1克沙子温度升高1C吸收的热量为：0.9焦耳
根据查阅得到的资料，计算若使50克水温度上升4℃，需要吸收的热量（写出计算过程）。
（3）生活中，人们发现不同地区夜晚气温的下降幅度通常是不同的：内陆地区（特别是沙漠地区）的气温下降较大，而沿海地区的气温下降较小，请解释这个现象。
【答案】（1）A、B
（2）Q=50g×4℃×4.2J/(g·℃)=840J
（3）沙子的比热小，水的比热大，相同质量的沙子和水吸收或放出相同热量，沙子升高或降低的温度比水大。内陆地区特别是沙漠地区，沙子居多，吸收相同热量时，温度升高得多，放出相同热量时，温度降低得也多，即沙子温度改变量大。
【解析】（1）根据影响吸收热量多少的因素分析判断；
（2）根据Q=cm△t计算；
（3）根据公式Q=cm△t可知，质量相等的不同物质吸收相同的热量后，升高的温度与比热容成反比，据此分析沙子和水一天中升高和降低的温度差的大小即可。
【解答】（1）根据经验可知，加热工具的种类和加热方式都会影响物质吸收热量的多少，因此通过比较对物质加热的时间来比较它们吸收热量的多少，这一方法适用的前提是加热工具和加热方式相同，故选AB。
（2）使50克水温度上升4℃，需要吸收的热量：Q=50g×4℃×4.2J/(g·℃)=840J。
（3）生活中，人们发现不同地区夜晚气温的下降幅度通常是不同的：内陆地区（特别是沙漠地区）的气温下降较大，而沿海地区的气温下降较小，原因是：沙子的比热小，水的比热大，相同质量的沙子和水吸收或放出相同热量，沙子升高或降低的温度比水大。内陆地区特别是沙漠地区，沙子居多，吸收相同热量时，温度升高得多，放出相同热量时，温度降低得也多，即沙子温度改变量大。
13．（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：（2023七上·德清期末）为了比较不同物质吸热本领的大小，小清同学做了如图所示实验：将质量和初始温度相同的煤油和水装在两个相同的烧杯中，用相同的酒精灯同时开始加热，实验数据记录如下表。（已知：ρ煤油=0.8×103kg/m3，ρ水=1.0×103kg/m3）
物质 升高10℃所需时间/秒 升高20℃所需时间/秒 升高30℃所需时间/秒
煤油 64 89 124
水 96 163 220
（1）如图所示两组实验中 （选填“甲”或“乙”）组烧杯中的液体是煤油。
（2）在此实验中，通过 来比较煤油和水吸收热量的多少。
变式1：（2023七上·兰溪期末）某同学分别用图甲所示的两个完全相同的电加热器给A和B两杯中的液体加热，忽略散热，绘制它们的温度随时间变化的图像，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．给A杯加热10分钟和给B杯加热20分钟，两种液体吸收的热量相同
B．如果A，B两杯中的液体的质量相同，那么B杯中液体的比热较大
C．如果A，B两杯中是同种液体，那么A杯中液体的质量较大。
D．吸收相同的热量，A杯中的液体升温比B杯中的慢
变式2：某同学在“探究影响物质吸热多少的因素”的实验中，得到的数据如下表所示。
物质 实验次数 质量/kg 升高的温度/℃ 吸收的热量/J
水 1 0.05 10 2100
2 0.10 10 4200
煤油 3 0.05 10 1050
4 0.10 10 2100
（1）分析第1、3次或2、4次实验数据可归纳得出的结论是 相等的不同物质，在 - 相同时，吸收的热量是不同的。
（2）分析第1、2次或3、4次实验数据，可归纳得出的结论是同种物质升高的温度相同时，吸收的热量的多少还与物质的 有关。
变式3：（2023七上·长兴月考）某班同学利用图甲所示实验装置探究水和煤油的吸热能力强弱。
（1）在做图甲所示实验时，除了图中所给的实验器材外，还需要用到的测量工具有天平和 ；
（2）小柯同学在实验中记录了如下数据：
液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
水 200 25 40 13.5
煤油 200 25 40 6.5
小华根据实验数据绘出水在加热过程中温度随时间变化的图像，如图乙。请在同一图上描绘出煤油在加热过程中温度随时间变化的大致图像；
（3）小杨对图甲的装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同一烧杯中水浴加热，如图丙，这样做的好处除了受热均匀外还有 。
1．关于物质的比热容，下列说法中正确的是（ ）
A．比热容是物质的一种属性，只和物质的种类有关
B．同种物质的质量越大，比热容就越大
C．因为水的比热容较大所以常作为冷却剂
D．物质的状态发生变化时其比热容一般不变
2．（2023七上·杭州期末）下列应用中不是主要利用水的比热较大这一性质的是（ ）
A．炎热的夏天，地面上洒水降温 B．育秧时，夜晚向秧田里灌水
C．用水作为汽车发动机的冷却液 D．暖气管用循环热水来供热
3．（2023七上·德清期末）如图表示了几种物质比热容的大小，请依据图中信息分析，下列选项说法正确的是（ ）
A．固体的比热容总比液体的大
B．因为比热容是物质的特性之一，同种物质的比热容一定相同
C．质量相等的煤油和酒精吸收相同的热量，煤油升高的温度较少
D．内陆比沿海昼夜温差大，原因之一是干泥土的比热容比水的比热容小
4．图甲是用水来冷却热牛奶的示意图，图乙是记录牛奶、水的温度随时间变化的图像。图中曲线Ⅰ表示的物质 热量，温度 ，所以曲线Ⅰ表示的是 的温度随时间变化的情况。据图像判断，热牛奶和水达到热平衡时的水温约为 。该实验表明，一定质量的某种物质，吸收热量的多少跟温度升高的多少有关，温度升高越多，吸收的热量越 。
5．物体吸收或放出热的多少叫作 ，用符号 表示。热量的单位为 ，简称 ，符号为 。这个单位是为了纪念英国科学家 而命名的。比热容：单位质量的某种物质温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的 。c水= J/(kg·℃)，则1 kg水温度降低1 ℃，所放出的热量为 J。
6．科技小组的同学们了解了不同物质的比热容后，通过实验比较水和煤油的吸热本领。他们分别用完全相同的两个试管分别装上 相等的煤油和水，用相同热源对试管均匀加热，并分别画出如图所示的图像，你认为 图像能正确反映实验情况。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，c煤油=2.1×103J/(kg·℃)]
7．如图甲所示是探究“不同物质吸热升温现象”的实验装置，小华用两个相同的容器(用虚线框表示)分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。
（1）从实验效果考虑，本实验选择 (填“烧杯”或“易拉罐”)作为盛放液体的容器较好；实验中使用玻璃棒的目的是 。
（2）两种液体吸收热量的多少可通过 (填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较。 （3）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，分析图像可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时， 吸收的热量较多；质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时， 升温较高。(均填“A”或“B”)
（4）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 (填“A”或“B”)液体。
8．为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验，用温度计测量液体吸收热量后升高的温度，并用钟表记录加热时间，实验数据记录如下表。
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
食用油 60 20 6 68
（1）在实验过程中控制加热时间相同，通过比较 来研究水和食用油吸热能力的差异。
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给 加热更长的时间，此时水吸收的热量 (填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
（3）通过实验可知，不同物质的吸热能力不同，物质的这种特性用 (填物理量名称)来描述。
9.（2023七上·长兴期末）某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中，将相同体积的水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度。
加热的时间/min 0 2 4 6 8
水的温度/℃ 20 22 24 28 30
煤油的温度/℃ 20 24 28 32 37
（1）如图所示的实验设计，其中有一处明显错误，请指出错误之处： ；
（2）该实验中加热相同时间，水吸收的热量 煤油吸收的热量； (选填 “大于”、“等于”或“小于”)
（3）改进实验后，得到 。
（4）实验中让等质量的水和煤油升高相同的温度， 加热时间更长。
10．（2023七上·杭州期末）在实验室中进行如下实验来比较甲和乙两种物质的比热大小：
（1）实验中，取两只相同的100毫升烧杯，装入 (选填“等质量”或“等体积")的甲和乙，测出其温度。
（2）图中横杆、温度计、铁圈、酒精灯四个器件的安装顺序是 （选填“由下而上”或“由上而下”)。
（3）用两个完全相同的酒精灯进行加热，记录加热2分钟后的实验数据：
物质名称 加热前温度/℃ 加热后温度/℃ 加热的时间/min
甲 24 74 2
乙 24 226 2
根据表格数据可以判断甲的比热 乙的比热(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
11．（2023七上·南浔期末）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，读出水和煤油的初始温度；
③用相同的酒精灯加热6分钟，观察并记录每分钟水和煤油中温度计的示数。
（1）实验中需要的测量工具有温度计和 。
（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曲线图，请在该图上描绘出煤油在加热过程中温度随时间变化的曲线图。
12．（2023七上·绍兴期末）某科学小组在研究不同物质的吸热能力时，他们设计了如图所示的装置。实验数据记录如下表：
质量（克） 加热时间为100秒时 加热时间为200秒时 加热时间为300秒时
沙子 50 升温9℃ 升温18℃ 升温27℃
水 50 升温2℃ 升温4℃ 开温5.8℃
（1）该实验通过比较对物质加热的时间来比较它们吸收热量的多少，这一方法适用的前提是
A．加热工具相同 B．加热方式相同
C．水和沙子的质量相同 D．水和沙子的初温相同
（2）小科上网查到如下资料：
1克水温度升高1℃吸收的热量为：4.2焦耳
1克沙子温度升高1C吸收的热量为：0.9焦耳
根据查阅得到的资料，计算若使50克水温度上升4℃，需要吸收的热量（写出计算过程）。
（3）生活中，人们发现不同地区夜晚气温的下降幅度通常是不同的：内陆地区（特别是沙漠地区）的气温下降较大，而沿海地区的气温下降较小，请解释这个现象。
13．（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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