13.3比热容
基础达标
一、单选题
1.湿地被称为“地球之肾”,它能调节空气湿度和温度,其中能调节温度主要是因为水具有较大( )
A.热量 B.内能 C.温度 D.比热容
2.冰在熔化成水的过程中,下列判断正确的是( )
A.比热容不变,温度改变 B.比热容改变,温度不变
C.比热容、温度都增加 D.比热容、温度都不变
3.甲、乙两种物质的质量之比是 2:3,比热容之比是 3:5,它们吸收的热量之比是 1:2,则甲、乙两物体升
高温度之比是( )
A.5:4 B.4:5 C.1:5 D.5:1
4.已知铝的比热容大约是铁的两倍,初温相同、质量相等的铝球和铁球,放出相同的热量后接触在一起,
则( )
A.内能从铁球传给铝球 B.内能从铝球传给铁球
C.温度从铁球传给铝球 D.温度从铝球传给铁球
5.如图所示为济南和青岛两市 2022 年全年平均气温的变化。由图可知:济南全年的平均气温和青岛相差
不大,但济南的平均高温要明显高于青岛,而平均低温要比青岛低。从物理学的角度看,这主要是因为( )
A.海水的密度比砂石的密度大
B.海水的内能比砂石的内能大
C.海水的比热容比砂石的比热容大
D.海水的温度比砂石的温度高
6.根据表格中的数据,下列说法中正确的是( )
物质 比热容 c / [J × (kg ×° C)-1] 物质 比热容 c / [J × (kg ×° C)-1]
水 4.2 103 冰 2.1 103
酒精 2.4 103 铝 0.88 103
水银 0.14 103 铜 0.39 103
A.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小
B.水和酒精放出相等热量,水的温度降低得较多
C.质量相等的铜和铝,升高相同的温度,铝吸收的热量多
D.水的比热容表示水的温度升高 1℃吸收的热量是 4.2 103 J
7.我国研制的月球探测车的外壳选用抗温差大的材料制成,这是因为月球表面物质的比热容 (选填“较
大”或“较小”),温差大的缘故。探测车在阳光的照射下温度升高,内能的增加是通过 方式实现的。
8.北方的暖气大多用水作为散热剂,是因为水的比热容较 。有质量为 50kg 的水流过暖气,温度下降
2℃,放出的热量是 J。[ c水 = 4.2 10
3 J/(kgg℃)]
9.如图所示是工业上常用的摩擦焊接技术,将两根需要焊接的同种材料金属棒表面紧压在一起,一根金属
棒固定,另一根金属棒高速旋转,两根金属棒剧烈地摩擦,这是通过的 方式增大金属棒内能,金
属棒接触面的温度迅速升高,达到熔点,接触面会 (填物态变化名称),再进行冷却,两根金属棒
就焊接到一起,焊接前后,金属棒的比热容 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.为了探究“不同物质的吸热能力”,琪琪同学用两个相同的烧杯装入质量相同的水和花生油,并用相同规
格的电加热器分别给水和花生油加热(如图甲);
(1)琪琪根据实验的数据绘制出了如图乙所示的图像,由于图像可知,加热 5min 时,b 物质的温度上升的
更明显,说明 b 的吸热能力 (填“强”或“弱”),此时 a、b 两种液体吸收的热量关系是:Qa Qb
(填“>”、“<”或“=”);
(2)已知 c 水=4.2×103J/(kg·°C),由图像可知,花生油的比热容是 J/(kg·°C);
(3)若使两种液体加热相同时间内,升高的温度也相同,则应该适当减小 (填“水”或“花生油”)
的质量。
能力提升
1.在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体,用两个完全相同的电加热器对其加热,
每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度,并画出了温度随时间变化的图像如图,由图像可知( )
A.a 液体比热容小
B.b 液体是水
C.0~3min 内 a 液体吸收的热量少
D.升高相同的温度时,b 液体吸收的热量少
2.小强用如图甲所示器材“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”,通过控制加热时间相同,来保证
A、B 两种物质 (选填“吸收热量”或“升高温度”)相同,所测数据绘制成如图乙所示图像,分析图
像可知, (选填“A”或“B”)物质的吸热能力更强。若 A 物质的质量为 0.5kg,则在时间 t 内吸收的
热量为 J【cA=2.6×103J/(kg·℃)】。
3.小明同学取 a、b 两种粉末各 50g,利用如图甲所示的实验装置“探究固体熔化时温度的变化规律”:
(1)根据实验数据绘制了如图乙所示的温度一时间图像,由图像可以判断 物质是晶体,第 6min 时
a 物质为 态,a 物质第 9min 时的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)第 3min 时的内能;
(2)某时刻,温度计的示数如图所示,为 ℃;若 a 物质在固态时的比热容为 1.0×103J/(kg·℃),
则该物质熔化后,液态时的比热容为 J/(kg·℃)。
4.阅读短文并回答下列问题:
隔热涂料
“隔热涂料”指近几年发展起来的一种反射热光型、工期短、见效快的功能性涂料。隔热涂料是集反射、辐射
与空心微珠隔热于一体的新型降温涂料,采用添加中空玻璃或陶瓷微珠的隔热涂料能对太阳光中波长范围
为 400nm ~ 2500nm的红外线进行高反射,不让太阳的热量在物体表面进行累积升温,又能自动进行热量辐
射散热降温,把物体表面的热量辐射到外界去,降低物体的温度,即使在阴天和夜晚涂料也能辐射热量降
低温度,在阳光强烈时,隔热涂料可以降低物体表面温度 10 15℃左右,阴天和夜晚可以降温在 3℃以上或
是降低到和大气温度一致。
(1)夏天游泳池中的水温会在阳光的作用下升高,内能 (选填“增大”或“减小”),在泳池周围,
合理的利用隔热涂料,可以使水温降低 2 5℃,这一温度与短文中的温度有差异是因为水的 较大;
(2)隔热涂料应用在建筑上时,可以通过反射光,避免因为太阳光照引起的 (选填“热传递”或“做
功”),来降低室内的温度;
(3)隔热涂料不让太阳的热量在物体表面进行累积升温,主要原因是涂料可以对太阳红外线进行 ,
并且又能自动进行 热量降温。13.3比热容
基础达标
一、单选题
1.湿地被称为“地球之肾”,它能调节空气湿度和温度,其中能调节温度主要是因为水具有较大( )
A.热量 B.内能 C.温度 D.比热容
【答案】D
【详解】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,能有效调节周围环境的气温。故 ABC 不
符合题意,D 符合题意。
故选 D。
2.冰在熔化成水的过程中,下列判断正确的是( )
A.比热容不变,温度改变 B.比热容改变,温度不变
C.比热容、温度都增加 D.比热容、温度都不变
【答案】B
【详解】冰在熔化过程中,吸收热量,内能增加,但温度保持不变,由于比热容与物质的种类和物质所处
的状态有关,当冰熔化成水后,比热容变大,故 B 正确,ACD 错误。
故选 B。
3.甲、乙两种物质的质量之比是 2:3,比热容之比是 3:5,它们吸收的热量之比是 1:2,则甲、乙两物体升
高温度之比是( )
A.5:4 B.4:5 C.1:5 D.5:1
【答案】A
【详解】已知m甲 : m乙 = 2:3, c甲: c乙=3:5,Q甲: Q乙 =1: 2 根据Q吸 = cmDt 知甲、乙两物体升高温度之比为
Q甲
Dt甲 c甲m甲 Q c m 1 5 3 5= Q =
甲 乙 乙 = =
Dt乙 乙 Q乙 c甲 m甲 2 3 2 4
c乙m乙
故 A 符合题意,BCD 不符合题意。
故选 A。
4.已知铝的比热容大约是铁的两倍,初温相同、质量相等的铝球和铁球,放出相同的热量后接触在一起,
则( )
A.内能从铁球传给铝球 B.内能从铝球传给铁球
C.温度从铁球传给铝球 D.温度从铝球传给铁球
【答案】B
Q
【详解】由公式 Q=cm△t 可知,Dt = ,因铁球和铝球的质量以及放出的热量相同,铁的比热容小于铝
cm
的比热容,所以铝球的温度降低值小于铁球的温度降低值,由于初温相同,所以铝的末温大于铁的末温;
热传递是从高温物体传向低温物体,热传递传递的是热量,而不是温度,所以热量或内能会从铝球传给铁
球。故 ACD 不符合题意,B 符合题意。
故选 B。
5.如图所示为济南和青岛两市 2022 年全年平均气温的变化。由图可知:济南全年的平均气温和青岛相差
不大,但济南的平均高温要明显高于青岛,而平均低温要比青岛低。从物理学的角度看,这主要是因为( )
A.海水的密度比砂石的密度大
B.海水的内能比砂石的内能大
C.海水的比热容比砂石的比热容大
D.海水的温度比砂石的温度高
【答案】C
【详解】由于青岛是沿海城市,济南是内陆城市,海水的比热容比砂石的比热容大,相同质量的海水和砂
石,吸收或放出相同的热量时,海水的温度比砂石的温度变化少,所以青岛的温差比济南的温差小,与密
度、内能、温度都无关,故 C 符合题意,ABD 不符合题意。
故选 C。
6.根据表格中的数据,下列说法中正确的是( )
物质 比热容 c / [J × (kg ×° C)-1] 物质 比热容 c / [J × (kg ×° C)-1]
水 4.2 103 冰 2.1 103
酒精 2.4 103 铝 0.88 103
水银 0.14 103 铜 0.39 103
A.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小
B.水和酒精放出相等热量,水的温度降低得较多
C.质量相等的铜和铝,升高相同的温度,铝吸收的热量多
D.水的比热容表示水的温度升高 1℃吸收的热量是 4.2 103 J
【答案】C
【详解】A.比热容是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,一杯水倒出一半,杯内剩余水的质量变
小但比热容不变,故 A 错误;
Q
B.由表格数据可知,水的比热容大于酒精的比热容,水和酒精放出相等热量,由Dt = 可知,由于不知
cm
道质量大小关系,无法判断水和酒精哪个温度降低得较多,故 B 错误;
C.由表格数据可知,铝的比热容大于铜的比热容,铝和铜的质量相等、升高相同的温度,由Q = cmDt可知,
铝吸收的热量一定多,故 C 正确;
D.水的比热容表示质量为 1kg 的水温度升高 1℃吸收的热量是 4.2×103J,故 D 错误。
故选 C。
7.我国研制的月球探测车的外壳选用抗温差大的材料制成,这是因为月球表面物质的比热容 (选填“较
大”或“较小”),温差大的缘故。探测车在阳光的照射下温度升高,内能的增加是通过 方式实现的。
【答案】 较小 热传递
【详解】[1]由于月球表面都是岩石,岩石的吸热能力较差,因此月球表面物质的比热容较小,吸收或放出
相同的热量,温度变化量大,所以月球表面的昼夜温差大。
[2]热传递的发生条件是存在温度差,由于太阳的温度比月球表面的温度高,因此探测车在阳光的照射下温
度升高,内能的增加是通过热传递的方式实现的。
8.北方的暖气大多用水作为散热剂,是因为水的比热容较 。有质量为 50kg 的水流过暖气,温度下降
2℃ 3,放出的热量是 J。[ c水 = 4.2 10 J/(kgg℃)]
【答案】 大 4.2 105
【详解】[1]北方的暖气大多用水作为散热剂,是利用水的比热容大的特点,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。
[2] 根据 Q=cmΔt 知,质量为 50kg 的水流过暖气,温度下降 2℃,放出的热量是
Q = cmDt = 4.2 103 J/(kgg℃) 50kg 2℃= 4.2 105 J
9.如图所示是工业上常用的摩擦焊接技术,将两根需要焊接的同种材料金属棒表面紧压在一起,一根金属
棒固定,另一根金属棒高速旋转,两根金属棒剧烈地摩擦,这是通过的 方式增大金属棒内能,金
属棒接触面的温度迅速升高,达到熔点,接触面会 (填物态变化名称),再进行冷却,两根金属棒
就焊接到一起,焊接前后,金属棒的比热容 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 做功 熔化 不变
【详解】[1][2]将一根金属固定,另一根金属高速旋转并施加压力。在剧烈摩擦的作用下,通过做功的方法改变物体的内能,
使物体的内能增加;温度升高,使两根金属接触面处发生了熔化,然后再进行冷却,就可以将两根金属焊接到一起了。
[3]比热容是物质的固有属性,与物质的种类有关,两根金属棒就焊接到一起,焊接前后,金属棒的比热容不变。
10.为了探究“不同物质的吸热能力”,琪琪同学用两个相同的烧杯装入质量相同的水和花生油,并用相同规
格的电加热器分别给水和花生油加热(如图甲);
(1)琪琪根据实验的数据绘制出了如图乙所示的图像,由于图像可知,加热 5min 时,b 物质的温度上升的
更明显,说明 b 的吸热能力 (填“强”或“弱”),此时 a、b 两种液体吸收的热量关系是:Qa Qb
(填“>”、“<”或“=”);
(2)已知 c 水=4.2×103J/(kg·°C),由图像可知,花生油的比热容是 J/(kg·°C);
(3)若使两种液体加热相同时间内,升高的温度也相同,则应该适当减小 (填“水”或“花生油”)
的质量。
【答案】 弱 = 1.8×103 水
【详解】(1)[1][2]实验中,是通过比较加热时间来间接反映液体所吸收的热量,由于图象可知,加热 5min
时,吸收的热量是相同的,b 物质的温度上升的更快,说明 b 的吸热能力弱,是花生油。
(2)[3]由图可知,加热时间相同,花生油升高的温度时
52℃-10℃=42℃
水升高的温度时
52℃-34℃=18℃
根据公式 Q=cmΔt 可知,在液体质量相同,吸收热量相同时,比热容的大小与升高的温度成反比,则花生
油的比热容为
Dt
c 水 18℃油 = c水 = 4.2 10
3 J/(kg ×℃) =1.8 103 J/(kg ×℃)
Dt油 42℃
(3)[4]由于水的比热容大,若使两种液体加热相同时间内,升高的温度也相同,根据公式 Q=cmΔt 可知,
应该适当减小水的质量。
能力提升
1.在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体,用两个完全相同的电加热器对其加热,
每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度,并画出了温度随时间变化的图像如图,由图像可知( )
A.a 液体比热容小
B.b 液体是水
C.0~3min 内 a 液体吸收的热量少
D.升高相同的温度时,b 液体吸收的热量少
【答案】D
【详解】ABC.质量和初温相同的水和某种液体,用两个完全相同的电加热器对其加热,相同时间内吸收
c Q的热量相同,根据 = ,温度升高较慢的比热容较大,而水的比热容最大,因此 a 液体比热容大是水,
mDt
故 ABC 不符合题意;
D.b 液体的比热容较小,根据 Q=cmΔt 可知,升高相同的温度时,b 液体吸收的热量少,故 D 符合题意。
故选 D。
2.小强用如图甲所示器材“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”,通过控制加热时间相同,来保证
A、B 两种物质 (选填“吸收热量”或“升高温度”)相同,所测数据绘制成如图乙所示图像,分析图
像可知, (选填“A”或“B”)物质的吸热能力更强。若 A 物质的质量为 0.5kg,则在时间 t 内吸收的
热量为 J【cA=2.6×103J/(kg·℃)】。
【答案】 吸热热量 A 26000
【详解】[1]实验中通过控制加热时间,让相同的加热器在相同的时间内放出的热量相同。
[2]由图乙知,在相同的时间内,A、B 两种物质吸收相同的热量,B 升温更快,说明 B 的吸热能力弱,A 升
温更慢,说明 A 的吸热能力强。
[3]由图乙知,在 t 时间内,A 的温度由 20 摄氏度升至 40 摄氏度,A 吸收的热量
Q吸 = cAm t末温 - t = 2.6 103 J/ kg ×℃ 0.5kg 40 - 20 ℃= 26000J初温
3.小明同学取 a、b 两种粉末各 50g,利用如图甲所示的实验装置“探究固体熔化时温度的变化规律”:
(1)根据实验数据绘制了如图乙所示的温度一时间图像,由图像可以判断 物质是晶体,第 6min 时
a 物质为 态,a 物质第 9min 时的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)第 3min 时的内能;
(2)某时刻,温度计的示数如图所示,为 ℃;若 a 物质在固态时的比热容为 1.0×103J/(kg·℃),
则该物质熔化后,液态时的比热容为 J/(kg·℃)。
【答案】 a 固液共存 大于 35 1.5×103
【详解】(1)[1][2][3]晶体有固定的熔点和凝固点,非晶体没有固定的熔点和凝固点,由乙图可知,a 物质
在熔化过程中吸热,但温度保持不变,有固定的熔点,属于晶体;晶体熔化要经过三个状态,分别是固态、
固液共存态、液态,由乙图可知,第 6min 时 a 物质是正在熔化的过程,吸热,但温度保持不变,为固液共
存态;晶体在熔化过程中不断吸热,内能不断增大,故 a 物质第 9min 时的内能大于第 3min 时的内能。
(2)[4][5]温度计的示数如图甲所示,该温度计分度值为 1℃,故此时的温度为 35℃;该晶由体固态到开始
熔化用时 3min,温度上升 30℃,全部变为液体后用时 3min,温度上升 20℃,用同样的加热器加热,吸收
的热量相同,物质的质量不变,于是有
c固mDt1 = c液mDt2
公式变形得
c固Dtc 1 1.0 10
3 J(/ kg·℃) 30℃
液 = = =1.5 10
3 J(/ kg·℃)
Dt2 20℃
4.阅读短文并回答下列问题:
隔热涂料
“隔热涂料”指近几年发展起来的一种反射热光型、工期短、见效快的功能性涂料。隔热涂料是集反射、辐射
与空心微珠隔热于一体的新型降温涂料,采用添加中空玻璃或陶瓷微珠的隔热涂料能对太阳光中波长范围
为 400nm ~ 2500nm的红外线进行高反射,不让太阳的热量在物体表面进行累积升温,又能自动进行热量辐
射散热降温,把物体表面的热量辐射到外界去,降低物体的温度,即使在阴天和夜晚涂料也能辐射热量降
低温度,在阳光强烈时,隔热涂料可以降低物体表面温度 10 15℃左右,阴天和夜晚可以降温在 3℃以上或
是降低到和大气温度一致。
(1)夏天游泳池中的水温会在阳光的作用下升高,内能 (选填“增大”或“减小”),在泳池周围,
合理的利用隔热涂料,可以使水温降低 2 5℃,这一温度与短文中的温度有差异是因为水的 较大;
(2)隔热涂料应用在建筑上时,可以通过反射光,避免因为太阳光照引起的 (选填“热传递”或“做
功”),来降低室内的温度;
(3)隔热涂料不让太阳的热量在物体表面进行累积升温,主要原因是涂料可以对太阳红外线进行 ,
并且又能自动进行 热量降温。
【答案】 增大 比热容 热传递 反射 辐射
【详解】(1)[1][2]夏天游泳池中的水温升高,水的内能增大;在泳池周围,合理的利用隔热涂料,因为水
的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,放出热量相同时,水的温度变化的小。
(2)[3]隔热涂料应用在建筑上时,可以通过反射光,避免太阳光照引起的热传递,从而来降低室内的温度。
(3)[4][5]隔热涂料可以对太阳红外线进行反射,从而不让太阳的热量在物体表面进行累积升温,又能自动
进行热量辐射散热降温。