12.3物质的比热容
【知识点1】物体吸热实验中比较升温大小判断吸热强弱 1
【知识点2】比热容的概念 2
【知识点3】物体吸热实验器材的选择 3
【知识点4】物体吸热实验器材的组装顺序 5
【题型1】比热容与社会生活 6
【题型2】比热容的概念 8
【题型3】有关热量的计算 12
【知识点1】物体吸热实验中比较升温大小判断吸热强弱
在控制了吸收热量相同的情况下， 我们可以通过观察物体温度的变化来判断其吸热的强弱。 具体来说， 如果某个物体在吸收相同热量后， 温度升高的较少， 那么我们可以说这个物体的吸热能力较强， 因为它需要较少的温度升高来吸收相同的热量。 相反， 如果某个物体在吸收相同热量后， 温度升高的较多， 那么我们可以说这个物体的吸热能力较弱。
考查比较物体吸热实验中判断吸热强弱的方法，常以实验题进行考查。
例：某同学利用如图甲所示的装置比较水和食用油的吸热情况。
（1）该实验除了图示中的实验器材以外，还需要的测量工具是停表和______，实验中使用相同规格的电加热器加热水和食用油，加热相同时间，通过比较______来反映液体吸热能力强弱。
（2）图乙是该同学根据加热相同质量的水和食用油获得的实验数据绘制的图像，分别为a、b所示，则ca：cb=______，还可以知道______的吸热能力较强。分析：（1）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，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：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；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
（2）根据实验数据绘制的水和食用油的图像得出加热t时间a、b升高的温度；结合比较吸热能力的方法确定水的吸热能力较强；
根据Q=cmΔt可知，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度之积为一定值，升高的温度与比热容成反比，据此得出ca：cb。解析：解：（1）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同（不同物质密度不同，根据m=ρV，体积相同的不同物质质量不同），该实验除了图示中的实验器材以外，还需要的测量工具是停表和天平，根据转换法，实验中使用相同规格的电加热器加热水和食用油，加热相同时间，通过比较升高的温度来反映液体吸热能力强弱。
（2）根据实验数据绘制的水和食用油的图像知，加热t时间，a、b升高的温度分别为：
60℃-40℃=20℃；
60℃-18℃=42℃；
故a的吸热能力较强，即水的吸热能力较强；
根据Q=cmΔt可知，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度之积为一定值，升高的温度与比热容成反比，则
ca：cb=42℃：20℃=21：10。
故答案为：（1）天平；升高的温度；
（2）21：10；水。点评：本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和Q=cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
有两种方法可以用来比较不同物质的吸热能力：
比较质量相同的两种物质在升高相同温度的情况下， 所用时间的多少
比较质量相同的两种物质在吸收相同热量的情况下， 升高温度的多少
【知识点2】比热容的概念
（1）定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫作这种物质的比热容，用符号c表示。
（2）单位：比热容的单位是J/（kg ℃），读作作焦每千克摄氏度。
（3）物理意义：水的比热容是4.2×103J/（kg ℃）。它的物理意义是1千克水，温度升高或降低1℃，吸收或放出的热量是4.2×103焦耳。
考查比热容的概念，单位以及物理意义，通常在选择填空题中，以概念的形式考查。
例：比热容是物质的一种属性，每种物质都有自己的比热容，查表可知，水的比热容是4.2×103J/（kg ℃）表示______。一桶水倒掉一半后，剩下的水的比热容______（选填“变大”“不变”或“变小”）。
分析：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。
解析：解：水的比热容是4.2×103J/（kg ℃）表示1kg的水每升高（或降低）1℃吸收（或放出）4.2×103J的热量；
水的比热容与水的质量无关，一桶水倒掉一半后，质量减半，但水的比热容不变。
故答案为：1kg的水每升高（或降低）1℃吸收（或放出）4.2×103J的热量；不变。
点评：本题考查学生对比热容概念的理解，知道物质的比热容只跟物体的种类和状态有关，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。
（1）对于同一种物质，比热容的值还与物质的状态有关，同一种物质在同一状态下的比热容是一定的，但在不同状态时，比热容是不同的。如：水的比热容是4.2×103J/（kg ℃），而冰的比热容是2.1×103J（kg ℃）。
（2）对于物质的比热容，可以从以下两个方面理解：首先，比热容跟密度一样，也是物质的一种特性，它既不随物质质量的改变而变化，也不随物质吸收（或放出）热量的多少及温度的变化而变化，也就是说，只要是相同的物质，不论其形状、质量、温度高低、放置地点如何，它的比热容一定是相同的；其次，不同物质的比热容不同，同种物质的比热容相同，它反映了不同物质吸、放热本领的强弱，还可以利用物质的这种特性来鉴别物质。
【知识点3】物体吸热实验器材的选择
比较物体吸热实验器材：铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、秒表、天平等。
考查比较物体吸热实验器材有哪些，常在实验题中考查。
例：用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热，以探究水和煤油的吸热能力。
（1）本实验需要的测量工具有天平、温度计和______。
（2）在两烧杯中分别装入初温相同且______相等的煤油和水。
（3）组装图甲所示实验装置时，应______（选填“点燃”或“不点燃”）酒精灯。
（4）相同的时间内，水吸收的热量______（选填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量。
（5）根据实验数据描绘的图象如图乙所示，则______的吸热能力较强。
分析：（1）（2）（4）（5）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：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；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
（5）根据要用酒精灯的外焰加热分析回答。
解析：解：（1）使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，本实验需要的测量工具有天平、温度计和秒表。
（2）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的煤油和水。
（3）要用酒精灯的外焰加热，组装图甲所示实验装置时，应点燃酒精灯。
（4）由转换法，相同的时间内，水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
（5）根据实验数据描绘的图象如图乙可知，在水沸腾前，加热相同时间，水升温慢，故水的吸热能力较强。
故答案为：（1）秒表；（2）质量；（3）点燃；（4）等于；（5）水。
点评：本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及注意事项，为热学中的重要实验。
记忆性知识，牢记即可。
【知识点4】物体吸热实验器材的组装顺序
为了酒精灯的外焰加热，实验的器材应自下而上安装。
考查比较物体吸热实验器材的组装顺序，常在实验题中考查。
例：为了比较A、B两种液体比热容的大小，某实验小组做了如图所示的实验，在两个相同的烧杯中，分别装入A、B两种液体，用相同的酒精灯加热。
（1）实验装置的组装顺序应为______（选填“自上而下”或“自下而上”）；
（2）在烧杯中装入液体A、B时，要控制他们的初温和______相同；
（3）加热相同的时间，是为了液体A、B吸收的热量______（选填“相同”或“不相同”）；
（4）加热相同时间后，液体A、B的温度如图所示，这表明液体______（选填“A”或“B”）的比热容较大。
分析：（1）为了酒精灯的外焰加热，本实验的器材应自下而上安装；
（2）该实验采用控制变量法，所以必须保证两种溶液的初温、质量和加热时间相同；
（3）加热时间的长短反应液体吸收热量的多少；
（4）吸收相同的热量，温度升高的越少，表面吸收热量的能力越强，比热容越大。解析：解：（1）为了酒精灯的外焰加热，本实验的器材应自下而上安装；
（2）要研究两种液体的吸热本领，应控制两个试管中所装的A、B两种液体的初温相同、质量相等；
（3）因为加热时间的长短反应液体吸收热量的多少，所以加热相同的时间，是为了液体A、B吸收的热量相同；
（4）根据图示可知，加热相同时间后，液体A升高的温度大于B升高的温度，因此液体B的比热容较大。
故答案为：（1）自下而上；（2）质量；（3）相同；（4）B。点评：此题考查的是物质吸热本领大小的探究实验，正确应用控制变量法和转换法是解答此题的关键。
记忆性知识，牢记即可。
【题型1】比热容与社会生活
【典型例题】如图所示的青铜冰鉴，是我国战国时期发明的“冰箱”。冰鉴是一件双层的器皿，夏季在鉴缶间装冰块，可对尊缶内食物起到降温的作用；冬季在鉴缶间装热水，可起到保温作用。下列说法正确的是( )
A.利用水来保温，是因为水的比热容大
B.缶内食物通过做功的方式减少内能
C.冰熔化时温度不变，不从周围吸收热量
D.冰块的温度低没有内能
【答案】A
【解析】水的比热容比较大，相同质量的水和其他物质相比，降低相同的温度，水放出热量更多，所以利用水来保温，故A正确；
夏季在鉴缶间装冰块，可对尊缶内食物起到降温的作用，食物放出热量，内能减小，通过热传递的方式减少内能，故B错误；
冰熔化时温度不变，不断地从周围吸收热量，故C错误；
一切物体都有内能，冰块的温度低也有内能，故D错误。
故选A。
【举一反三1】关于物质的比热容，下列说法正确的是( )
A.因为水的比热容较大，所以比较适合作冷却剂
B.同种物质质量越大，比热容越大
C.比热容是物质的一种属性，只和物质的种类有关
D.物质的状态发生变化时，其比热容一般不变
【答案】A
【解析】因为水的比热容相对较大，意味着在相同条件下，水可以吸收或放出更多的热量，这对于需要快速热交换的冷却过程是非常有利的。故A正确；
比热容是物质的一种特性，它只与物质的种类和状态有关，与物质的质量无关。故B错误；
虽然比热容确实与物质的种类有关，但它还受到物质状态的影响。例如，水和冰是同一种物质的不同状态，但它们的比热容是不同的。故C错误；
物质的状态对比热容有影响。例如，水和冰的比热容就不同，尽管它们是由同一种物质组成的。故D错误。
故选A。
【举一反三2】为了防止发动机过热，人们常用水来冷却发动机，水通过冷却系统冷却发动机，这是通过 的方式减小了发动机的内能。同时用水来降温是因为水的 较大。
【答案】热传递 比热容
【解析】水通过冷却系统冷却发动机，水从发动机吸收热量，内能增大，发动机放出热量，内能减小，这是通过热传递的方式来减小发动机内能的。
采用水来降温是因为相同质量的水和其他物质相比，降低相同的温度，由于水的比热容大可以吸收更多的热量。
【举一反三3】安顺市气候条件优越，属于亚热带季风气候，年平均气温为14~16℃，冬无严寒，夏无酷暑，早晚温差不大。这样优越的气候条件除了与安顺市良好的地理位置有关，还主要因其水域面积较大。请结合相关物理知识解释安顺市早晚温差不大的原因。
【答案】见解析
【解析】由于安顺市水域面积较大。而水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石、泥土比较，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，能有效调节气温，所以安顺市早晚温差不大。
【举一反三4】如图是冬季常用的一种暖手宝，袋内装满水来作为工作物质，而不用其他液体，请你利用所学物理知识解释其中的原因？
【答案】见解析
【解析】水的比热容较大，和其他液体相比，在质量、降低温度相同时，由可知，水放出的热量更多，所以冬季常用水作为暖手宝的工作物质。
【题型2】比热容的概念
【典型例题】下列关于比热容的说法正确的是( )
A.物质的温度越高，比热容越大
B.物质的质量越大，比热容越大
C.比热容的大小与物质的种类和状态有关
D.物质吸收的热量越多，比热容越大
【答案】C
【解析】比热容是物质的一种性质，与物质的种类和物态有关，与物质的质量、温度无关；物质的温度越高，物质的质量越大，比热容不变，故AB错误，C正确；
由可知，物质吸收的热量越多，在质量和升高温度不确定时，比热容不一定越大，故D错误。
故选C。
【举一反三1】在下列中华美食烹调的蒸、煮、炸、炒中，对物理知识认识正确的是( )
A.蒸包子是通过做功的方式增加汤包的内能
B.开大火能提高燃料的热值
C.炸油条时，油温升高快，是因为食用油的比热容小
D.栗子和沙子一起炒，主要是利用沙子的比热容较大，升温较快
【答案】C
【解析】蒸包子是通过热传递的方式增加汤包的内能，故A错误；
燃料的热值与燃料的种类有关，开大火不能提高燃料的热值，故B错误；
比热容小的物质吸热能力弱，炸油条时，油温升高快，是因为食用油的比热容小，故C正确；
栗子常常用干净的沙子来炒制，是为了使栗子受热均匀，同时利用沙子的比热容较小特性，吸收相同的热量，沙子温度升高的多的性质，故D错误。
故选C。
【举一反三2】关于热值和比热容，以下说法中正确的是( )
A.油箱里的汽油使用一部分后，汽油热值减小
B.同一桶水在夏天时的比热容比冬天时大
C.比热容和热值都是物质的特性，都与物质种类有关
D.比热容大的物质，热值肯定也更大
【答案】C
【解析】燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，因此油箱里的汽油使用一部分后，汽油热值不变，故A错误；
比热容是物质的一种特性，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，因此同一桶水在夏天和冬天时比热容一样大，故B错误；
燃料的热值是燃料的一种特性，比热容是物质的一种特性，热值和比热容都跟物质的种类有关，故C正确；
比热容和热值是两种不同的物理量，两者之间没有必然的联系，故D错误。
故选C。
【举一反三3】关于热值和比热容，以下说法中正确的是( )
A.油箱里的汽油使用一部分后，汽油热值减小
B.同一桶水在夏天时的比热容比冬天时大
C.比热容和热值都是物质的特性，都与物质种类有关
D.比热容大的物质，热值肯定也更大
【答案】C
【解析】燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，因此油箱里的汽油使用一部分后，汽油热值不变，故A错误；
比热容是物质的一种特性，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，因此同一桶水在夏天和冬天时比热容一样大，故B错误；
燃料的热值是燃料的一种特性，比热容是物质的一种特性，热值和比热容都跟物质的种类有关，故C正确；
比热容和热值是两种不同的物理量，两者之间没有必然的联系，故D错误。
故选C。
【举一反三4】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( )
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
【解析】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。
【举一反三5】2024年9月22日，中国科学院物质科学研究院强磁场科学中心自主研制的“水冷磁体”取得重大突破，如图。磁体在工作时需要产生大量的热量，需要用高速流动的水来冷却是因为水的 大，当该装置内的水使用一段时间后质量减少了，其比热容 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】比热容 不变
【解析】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，可以吸收更多的热量，所以常用作冷却剂。
比热容是物质的一种属性，与质量无关，所以该装置内的水使用一段时间后质量减少了，其比热容不变。
【举一反三6】为比较水和食用油的吸热能力，小明用两套相同的装置做实验，如图所示。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。实验数据如下表。
在实验过程中控制水和食用油的质量和 相同，通过比较 来研究水和食用油吸热能力的差异。若实验中热量散失忽略不计，已知水的比热容 ，则食用油的比热容是 J/(kg·℃)。
【答案】初始温度 升高的温度
【解析】为了比较水和食用油的吸热能力，通过控制变量法可知，实验过程中需要控制水和食用油两种液体的质量和初始温度相同。
在质量和吸收热量相同的时，水和食用油升高的温度不同，则反应其吸热能力不同，所以可通过比较升高的温度来研究水和食用油吸热能力的差异。
根据公式可知，水吸收的热量为
由题意可知，加热相同时间，水和食用油吸收的热量相等，为
则食用油的比热容为
【举一反三7】用火炉加热水、水的温度会升高，这是通过 的方式增加了水的内能。若将杯中水倒掉一半，剩下半杯水的比热容将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】热传递 不变
【解析】用火炉加热水、水的温度会升高，在此过程中，水从外界吸收热量，这是通过热传递的方式增加了水的内能。
物质的比热容只与物质的种类及状态有关，与质量无关，若将杯中水倒掉一半，剩下半杯水的比热容将不变。
【题型3】有关热量的计算
【典型例题】我国北方地区冬季用燃煤取暖所造成的大气污染，已越来越引起人们的关注。现在大多数家庭已经改用天然气取暖，以降低对大气的污染。小明家的住房面积约110m2，若将住房的门窗关闭好，用天然气燃烧取暖，并使室温升高10℃，已知天然气的热值为 4.4×107 J/kg， 空气的密度约为1.3kg/m3，空气的比热容为 1.0×103 J/(kg ℃)， 所需的天然气约为 ( )
A.0.01kg
B.0.1kg
C.1kg
D.10kg
【答案】B
【解析】住房的高约3m，则住房内空气的体积为
室内空气的质量为
空气吸收的热量为
所需的天然气约为
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
【举一反三1】用加热设备给一间容纳60人的教室加热，空气温度升高4℃的过程中吸收的热量约为[空气的比热容为1×103J/(kg·℃)，空气的密度为1.29 kg/m3，不考虑室内空气向外散失的热量] ( )
A.1×103J
B.1×104J
C.1×105J
D.1×106J
【答案】D
【解析】容纳60人的教室的长、宽、高分别约为10m、7m、3m，体积约为
由得，教室内空气的质量约为
教室内空气温度升高4℃的过程中吸收的热量约为
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【举一反三2】汽车发动机工作时会产生大量的热，人们结合水的比热容大利用水的循环给发动机散热降温，现在有初温为质量为的水，发动机工作过程中吸收热量后温度将升高到 ℃。(水面上方的气压为1标准大气压)
【答案】90
【解析】根据公式可知，水升高的温度为
水的末温为20℃+70℃=90℃
【举一反三3】重庆物产丰富，资源富饶，有着全国最大的页岩气田。若完全燃烧0.014m3的页岩气(设页岩气的热值为3.0×107J/m3)，能放出 J的热量；这些热量被5kg的水全部吸收，水的温度将上升 ℃。()
【答案】 20
【解析】完全燃烧0.014m3的页岩气放出的热量为
水吸收的热量
根据公式可知，水的温度将上升
【举一反三4】有一种便携式气炉，用丁烷气体为燃料。一次烧水时，将2kg初温为20℃的水加热至 90℃，消耗了25g丁烷气体。已知水的比热容c为4.2×103J/(kg℃)，丁烷的热值q=4.8×107J/kg。求 ：
(1)加热过程中水吸收的热量；
(2)消耗的丁烷气体完全燃烧释放的热量。
【答案】(1)5.88×105J (2)1.2×106J
【解析】(1)加热过程中水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(90℃-20℃)=5.88×105J
(2)消耗的丁烷气体完全燃烧释放的热量Q放=mq=25×10-3kg×4.8×107J/kg=1.2×106J12.3物质的比热容
【知识点1】物体吸热实验中比较升温大小判断吸热强弱 1
【知识点2】比热容的概念 2
【知识点3】物体吸热实验器材的选择 3
【知识点4】物体吸热实验器材的组装顺序 5
【题型1】比热容与社会生活 6
【题型2】比热容的概念 7
【题型3】有关热量的计算 9
【知识点1】物体吸热实验中比较升温大小判断吸热强弱
在控制了吸收热量相同的情况下， 我们可以通过观察物体温度的变化来判断其吸热的强弱。 具体来说， 如果某个物体在吸收相同热量后， 温度升高的较少， 那么我们可以说这个物体的吸热能力较强， 因为它需要较少的温度升高来吸收相同的热量。 相反， 如果某个物体在吸收相同热量后， 温度升高的较多， 那么我们可以说这个物体的吸热能力较弱。
考查比较物体吸热实验中判断吸热强弱的方法，常以实验题进行考查。
例：某同学利用如图甲所示的装置比较水和食用油的吸热情况。
（1）该实验除了图示中的实验器材以外，还需要的测量工具是停表和______，实验中使用相同规格的电加热器加热水和食用油，加热相同时间，通过比较______来反映液体吸热能力强弱。
（2）图乙是该同学根据加热相同质量的水和食用油获得的实验数据绘制的图像，分别为a、b所示，则ca：cb=______，还可以知道______的吸热能力较强。分析：（1）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，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：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；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
（2）根据实验数据绘制的水和食用油的图像得出加热t时间a、b升高的温度；结合比较吸热能力的方法确定水的吸热能力较强；
根据Q=cmΔt可知，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度之积为一定值，升高的温度与比热容成反比，据此得出ca：cb。解析：解：（1）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同（不同物质密度不同，根据m=ρV，体积相同的不同物质质量不同），该实验除了图示中的实验器材以外，还需要的测量工具是停表和天平，根据转换法，实验中使用相同规格的电加热器加热水和食用油，加热相同时间，通过比较升高的温度来反映液体吸热能力强弱。
（2）根据实验数据绘制的水和食用油的图像知，加热t时间，a、b升高的温度分别为：
60℃-40℃=20℃；
60℃-18℃=42℃；
故a的吸热能力较强，即水的吸热能力较强；
根据Q=cmΔt可知，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度之积为一定值，升高的温度与比热容成反比，则
ca：cb=42℃：20℃=21：10。
故答案为：（1）天平；升高的温度；
（2）21：10；水。点评：本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和Q=cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
有两种方法可以用来比较不同物质的吸热能力：
比较质量相同的两种物质在升高相同温度的情况下， 所用时间的多少
比较质量相同的两种物质在吸收相同热量的情况下， 升高温度的多少
【知识点2】比热容的概念
（1）定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫作这种物质的比热容，用符号c表示。
（2）单位：比热容的单位是J/（kg ℃），读作作焦每千克摄氏度。
（3）物理意义：水的比热容是4.2×103J/（kg ℃）。它的物理意义是1千克水，温度升高或降低1℃，吸收或放出的热量是4.2×103焦耳。
考查比热容的概念，单位以及物理意义，通常在选择填空题中，以概念的形式考查。
例：比热容是物质的一种属性，每种物质都有自己的比热容，查表可知，水的比热容是4.2×103J/（kg ℃）表示______。一桶水倒掉一半后，剩下的水的比热容______（选填“变大”“不变”或“变小”）。
分析：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。
解析：解：水的比热容是4.2×103J/（kg ℃）表示1kg的水每升高（或降低）1℃吸收（或放出）4.2×103J的热量；
水的比热容与水的质量无关，一桶水倒掉一半后，质量减半，但水的比热容不变。
故答案为：1kg的水每升高（或降低）1℃吸收（或放出）4.2×103J的热量；不变。
点评：本题考查学生对比热容概念的理解，知道物质的比热容只跟物体的种类和状态有关，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。
（1）对于同一种物质，比热容的值还与物质的状态有关，同一种物质在同一状态下的比热容是一定的，但在不同状态时，比热容是不同的。如：水的比热容是4.2×103J/（kg ℃），而冰的比热容是2.1×103J（kg ℃）。
（2）对于物质的比热容，可以从以下两个方面理解：首先，比热容跟密度一样，也是物质的一种特性，它既不随物质质量的改变而变化，也不随物质吸收（或放出）热量的多少及温度的变化而变化，也就是说，只要是相同的物质，不论其形状、质量、温度高低、放置地点如何，它的比热容一定是相同的；其次，不同物质的比热容不同，同种物质的比热容相同，它反映了不同物质吸、放热本领的强弱，还可以利用物质的这种特性来鉴别物质。
【知识点3】物体吸热实验器材的选择
比较物体吸热实验器材：铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、秒表、天平等。
考查比较物体吸热实验器材有哪些，常在实验题中考查。
例：用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热，以探究水和煤油的吸热能力。
（1）本实验需要的测量工具有天平、温度计和______。
（2）在两烧杯中分别装入初温相同且______相等的煤油和水。
（3）组装图甲所示实验装置时，应______（选填“点燃”或“不点燃”）酒精灯。
（4）相同的时间内，水吸收的热量______（选填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量。
（5）根据实验数据描绘的图象如图乙所示，则______的吸热能力较强。
分析：（1）（2）（4）（5）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：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；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
（5）根据要用酒精灯的外焰加热分析回答。
解析：解：（1）使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，本实验需要的测量工具有天平、温度计和秒表。
（2）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的煤油和水。
（3）要用酒精灯的外焰加热，组装图甲所示实验装置时，应点燃酒精灯。
（4）由转换法，相同的时间内，水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
（5）根据实验数据描绘的图象如图乙可知，在水沸腾前，加热相同时间，水升温慢，故水的吸热能力较强。
故答案为：（1）秒表；（2）质量；（3）点燃；（4）等于；（5）水。
点评：本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及注意事项，为热学中的重要实验。
记忆性知识，牢记即可。
【知识点4】物体吸热实验器材的组装顺序
为了酒精灯的外焰加热，实验的器材应自下而上安装。
考查比较物体吸热实验器材的组装顺序，常在实验题中考查。
例：为了比较A、B两种液体比热容的大小，某实验小组做了如图所示的实验，在两个相同的烧杯中，分别装入A、B两种液体，用相同的酒精灯加热。
（1）实验装置的组装顺序应为______（选填“自上而下”或“自下而上”）；
（2）在烧杯中装入液体A、B时，要控制他们的初温和______相同；
（3）加热相同的时间，是为了液体A、B吸收的热量______（选填“相同”或“不相同”）；
（4）加热相同时间后，液体A、B的温度如图所示，这表明液体______（选填“A”或“B”）的比热容较大。
分析：（1）为了酒精灯的外焰加热，本实验的器材应自下而上安装；
（2）该实验采用控制变量法，所以必须保证两种溶液的初温、质量和加热时间相同；
（3）加热时间的长短反应液体吸收热量的多少；
（4）吸收相同的热量，温度升高的越少，表面吸收热量的能力越强，比热容越大。解析：解：（1）为了酒精灯的外焰加热，本实验的器材应自下而上安装；
（2）要研究两种液体的吸热本领，应控制两个试管中所装的A、B两种液体的初温相同、质量相等；
（3）因为加热时间的长短反应液体吸收热量的多少，所以加热相同的时间，是为了液体A、B吸收的热量相同；
（4）根据图示可知，加热相同时间后，液体A升高的温度大于B升高的温度，因此液体B的比热容较大。
故答案为：（1）自下而上；（2）质量；（3）相同；（4）B。点评：此题考查的是物质吸热本领大小的探究实验，正确应用控制变量法和转换法是解答此题的关键。
记忆性知识，牢记即可。
【题型1】比热容与社会生活
【典型例题】如图所示的青铜冰鉴，是我国战国时期发明的“冰箱”。冰鉴是一件双层的器皿，夏季在鉴缶间装冰块，可对尊缶内食物起到降温的作用；冬季在鉴缶间装热水，可起到保温作用。下列说法正确的是( )
A.利用水来保温，是因为水的比热容大
B.缶内食物通过做功的方式减少内能
C.冰熔化时温度不变，不从周围吸收热量
D.冰块的温度低没有内能
【举一反三1】关于物质的比热容，下列说法正确的是( )
A.因为水的比热容较大，所以比较适合作冷却剂
B.同种物质质量越大，比热容越大
C.比热容是物质的一种属性，只和物质的种类有关
D.物质的状态发生变化时，其比热容一般不变
【举一反三2】为了防止发动机过热，人们常用水来冷却发动机，水通过冷却系统冷却发动机，这是通过 的方式减小了发动机的内能。同时用水来降温是因为水的 较大。
【举一反三3】安顺市气候条件优越，属于亚热带季风气候，年平均气温为14~16℃，冬无严寒，夏无酷暑，早晚温差不大。这样优越的气候条件除了与安顺市良好的地理位置有关，还主要因其水域面积较大。请结合相关物理知识解释安顺市早晚温差不大的原因。
【举一反三4】如图是冬季常用的一种暖手宝，袋内装满水来作为工作物质，而不用其他液体，请你利用所学物理知识解释其中的原因？
【题型2】比热容的概念
【典型例题】下列关于比热容的说法正确的是( )
A.物质的温度越高，比热容越大
B.物质的质量越大，比热容越大
C.比热容的大小与物质的种类和状态有关
D.物质吸收的热量越多，比热容越大
【举一反三1】在下列中华美食烹调的蒸、煮、炸、炒中，对物理知识认识正确的是( )
A.蒸包子是通过做功的方式增加汤包的内能
B.开大火能提高燃料的热值
C.炸油条时，油温升高快，是因为食用油的比热容小
D.栗子和沙子一起炒，主要是利用沙子的比热容较大，升温较快
【举一反三2】关于热值和比热容，以下说法中正确的是( )
A.油箱里的汽油使用一部分后，汽油热值减小
B.同一桶水在夏天时的比热容比冬天时大
C.比热容和热值都是物质的特性，都与物质种类有关
D.比热容大的物质，热值肯定也更大
【举一反三3】关于热值和比热容，以下说法中正确的是( )
A.油箱里的汽油使用一部分后，汽油热值减小
B.同一桶水在夏天时的比热容比冬天时大
C.比热容和热值都是物质的特性，都与物质种类有关
D.比热容大的物质，热值肯定也更大
【举一反三4】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( )
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
【举一反三5】2024年9月22日，中国科学院物质科学研究院强磁场科学中心自主研制的“水冷磁体”取得重大突破，如图。磁体在工作时需要产生大量的热量，需要用高速流动的水来冷却是因为水的 大，当该装置内的水使用一段时间后质量减少了，其比热容 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
【举一反三6】为比较水和食用油的吸热能力，小明用两套相同的装置做实验，如图所示。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。实验数据如下表。
在实验过程中控制水和食用油的质量和 相同，通过比较 来研究水和食用油吸热能力的差异。若实验中热量散失忽略不计，已知水的比热容 ，则食用油的比热容是 J/(kg·℃)。
【举一反三7】用火炉加热水、水的温度会升高，这是通过 的方式增加了水的内能。若将杯中水倒掉一半，剩下半杯水的比热容将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【题型3】有关热量的计算
【典型例题】我国北方地区冬季用燃煤取暖所造成的大气污染，已越来越引起人们的关注。现在大多数家庭已经改用天然气取暖，以降低对大气的污染。小明家的住房面积约110m2，若将住房的门窗关闭好，用天然气燃烧取暖，并使室温升高10℃，已知天然气的热值为 4.4×107 J/kg， 空气的密度约为1.3kg/m3，空气的比热容为 1.0×103 J/(kg ℃)， 所需的天然气约为 ( )
A.0.01kg
B.0.1kg
C.1kg
D.10kg
【举一反三1】用加热设备给一间容纳60人的教室加热，空气温度升高4℃的过程中吸收的热量约为[空气的比热容为1×103J/(kg·℃)，空气的密度为1.29 kg/m3，不考虑室内空气向外散失的热量] ( )
A.1×103J
B.1×104J
C.1×105J
D.1×106J
【举一反三2】汽车发动机工作时会产生大量的热，人们结合水的比热容大利用水的循环给发动机散热降温，现在有初温为质量为的水，发动机工作过程中吸收热量后温度将升高到 ℃。(水面上方的气压为1标准大气压)
【举一反三3】重庆物产丰富，资源富饶，有着全国最大的页岩气田。若完全燃烧0.014m3的页岩气(设页岩气的热值为3.0×107J/m3)，能放出 J的热量；这些热量被5kg的水全部吸收，水的温度将上升 ℃。()
【举一反三4】有一种便携式气炉，用丁烷气体为燃料。一次烧水时，将2kg初温为20℃的水加热至 90℃，消耗了25g丁烷气体。已知水的比热容c为4.2×103J/(kg℃)，丁烷的热值q=4.8×107J/kg。求 ：
(1)加热过程中水吸收的热量；
(2)消耗的丁烷气体完全燃烧释放的热量。
