第4节《物质的比热》重点归纳与精析提升

第4节《物质的比热》重点归纳与精析提升
【知识梳理】
1．热量是指物体吸收或放出 的多少，单位为 。热量是 过程中的能量转移或其他形式转化而来的，并不是物体所含热能(内能)的多少。物体之间发生热传递的条件是 。高温物体 热，低温物体 热。
2． 物质吸收或放出热量的多少(即热量的变化量)不仅与温度的升高量或降低量(即温 )有关，而且与物质的 也有关。
3．比热是物质的一种 。它只与物质的种类和 有关，不随着物质 ，形状，温度高低，吸、放热的多少，放置地点等的改变而改变。不同物质的比热一般是 的。
4． 质量相同的不同物质升高(或降低)相同的温度，吸收(或 )热量较多的，比热 ；反之，比热小。
【知识广场】
滇池对昆明气温和湿度的调节
滇池，亦称昆明湖、昆明池，是中国云南省最大的高原湖泊，位于昆明市西南部。滇池(如图4.4-1)湖面面积330千米2，平均水深5米，最深处8米，被誉为“高原明珠”。天下第一长联《大观楼长联》中称滇池：“五百里滇池奔来眼底……”昆明市位于滇池的北部(岸)，宽阔的滇池对昆明的气温、相对湿度起到了良好的调节作用。
我们知道，水的比热比砂石的比热大得多，水吸收太阳辐射的热量之后可以向深层传导，而陆地只能把热储存于表层。这就使得陆地升温快，降温也快。白天，昆明陆面热，滇池水面凉，风就从滇池吹向昆明，带来凉爽湿润的气流，到晚上昆明陆面冷而滇池水面暖，风又从昆明吹向滇池，从而调节一天中昆明的气温和湿度。
【精选例析】
如图所示的甲、乙两杯水的温度都升高50 ℃，则 (　　)
A. 无法比较
B. 乙杯水吸收的热量较多
C. 甲杯水吸收的热量较多
D. 甲、乙两杯水吸收的热量一样多
 虽然甲、乙两杯水初温不同，但两杯水质量相同，温度升高也相同，而且水除了温度改变，没有发生别的变化。所以，两杯水吸收的热量一样多。
本题考查物质吸收热量多少的相关因素。对同一种物质，温度改变时吸收的热量多少跟质量有关，跟温度升高的多少有关，而与初始温度无关。
【例2】20 ℃的冷水与60 ℃的热水相混合，混合后的温度为50 ℃，则在混合之前(　　)
A. 冷水和热水一样多　 B. 冷水比热水多些
C. 热水比冷水多些　 D. 无法比较
【解析】　热水放出热量，温度降低10 ℃，冷水吸收热量，温度升高30 ℃。由于热水放出的热量等于冷水吸收的热量，而热水和冷水的比热相同，所以热水的质量大于冷水的质量。
【例3】　水的比热比煤油的大。如图4.4-3所示，隔着石棉网同时加热规格相同、分别装有质量和初温都相同的煤油和水的试管，至管内液体升温到40 ℃，这个过程中 ( )
A. 煤油温度先升到 40 ℃
B. 同一时刻水的温度比煤油的高
C. 加热相同时间，水吸收的热量多
D. 升高相同的温度，煤油需加热较长的时间
　用同一个酒精灯加热，两试管的规格相同，所以加热相同时间，水和煤油吸收的热量相同，故C错误。由于水的比热比煤油的大，在水和煤油的质量相同、初温相同时，加热相同的时间，水升高的温度小，所以同一时刻水的温度比煤油的低，煤油温度先升到40 ℃，故A正确、B错误。水的比热比煤油的大，质量相同的水和煤油相比，升高相同的温度，水吸收的热量多，需要的加热时间长，故D错误。
【例4】暑假里，小梅跟着妈妈去青岛避暑。一天，烈日当空，小梅在海边玩耍时发现：海边的沙子热得烫脚，而海水却是凉凉的，请用比热容的知识解释这一现象。
　因为沙子的比热容比海水的比热容小，吸收相同热量，相同质量的沙子比海水温度上升得快，所以小梅在烈日当空的海边玩耍，感到沙子烫脚，海水却凉凉的。
特别注意，解这类问题，应分析清楚原因，不能简单地回答：沙子比热小，水的比热大。
【重点归纳】
1．热量与温度是两个不同的概念。热量是过程量，温度是状态量，二者要区分开来。
2．热传递过程传递的是热量而不是温度。
【巩固提升】
1．热量的单位是(　　)
A. 米　 B. 千克 C. 千克/米3　 D. 焦
2．两个物体的质量、体积及构成的物质都不相同，当它们吸收相同的热量后升高的温度相同，则(　　)
A. 质量较大的比热较大　 B. 体积较大的比热较大
C. 质量较小的比热较大　 D. 体积较小的比热较大
3．下列说法中，正确的是(　　)
A. 把一杯水倒掉半杯，剩下的水的比热不变
B. 质量相同，温度相同，吸收热量多的物质比热大
C. 比热大的物质吸收的热量一定多
D. 质量相同的水和煤油，吸收相同的热量后，煤油温度升高得比水少
4．关于比热，下列说法正确的是(　　)
A. 比热跟物体吸收或放出的热量有关
B. 比热是物质的一种特性，与形状、质量无关
C. 物体的质量越大，它的比热越大
D. 比热跟物体的形状有关
5．水的比热较大，人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务。下列事例中与该特性无关的是(　　)
A. 让流动的热水流过暖气管取暖
B. 汽车发动机用循环水冷却
C. 在较大的河流上建水电站，用水发电
D. 冬季，晚上向田里灌水，以防冻坏秧苗
6．初始温度和质量相同的水和酒精，吸收相同热量后，它们最后的温度(设水和酒精吸热后均未发生物态变化，水的比热大于酒精的比热) (　　)
A. 水的温度比酒精高　 B. 水的温度比酒精低
C. 一样高　 D. 无法判断
7．已知铜的比热比铝小，质量和初始温度都相等的铜和铝，放出相等的热量后相互接触，热量(　　)
A. 一定从铜传给铝
B. 一定从铝传给铜
C. 不会发生热传递
D. 不能确定是否发生热传递
8．将烧红的铁块放入水中，铁块将　　　　　热量，温度　　　　　；水将　　　　　热量，温度　　　　　。当铁块和水的　　　　　相同时，铁块和水之间的热传递将停止。
9．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表示的是　　　　　的温度随时间变化的情况。请你根据图像判断，热牛奶和水达到热平衡时的水温约为　　　　　；此过程中，　　　　　放出热量，温度　　　　　，　　　　　吸收热量，温度　　　　　。

(第10题)
10．分别用两个相同的加热器，同时给质量和温度相同的甲、乙两种液体加热，它们的温度随时间的变化如图所示。由图像可以看出，甲液体的温度升高较快，　　　　　液体的比热较大。若要你在甲、乙两种液体中选择一种作为汽车的冷却液，你认为选择　　　　　液体更好。
11．在探究“水吸收的热量与水的质量和水升高的温度是否有关”的实验中，记录的实验数据如下表。
实验
次数
质量/千克
初温/℃
末温/℃
加热时
间/分
1
0.1
20
30
2
2
0.2
20
30
4
3
0.3
20
30
6
4
0.3
20
40
12
5
0.3
20
50
18
(1)该实验中，记录加热时间有什么意义？　　　　　。
(2)第　　　　　这三次实验，是探究水吸收的热量与水的质量是否有关。
(3)探究结论：水吸收的热量与　　　　　和　　　　　有关。
12．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，实验数据记录如表所示。请回答下列问题：
质量/克
温度升高10 ℃所需要的时间/秒
温度升高20 ℃所需要的时间/秒
温度升高30 ℃所需要的时间/秒
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220
(1)在此实验中，用加热时间的长短来表示物质　　　　　。
(2)分析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　　　　　(填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量。
(3)如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子中，　　　　　(填“沙子”或“水”)升高的温度更高。
(4)实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与(3)中结论不符，你认为可能的原因有哪些？
　
第4节《物质的比热》重点归纳与精析提升 参考答案
【知识梳理】
1．热量是指物体吸收或放出热的多少，单位为焦。热量是热传递过程中的能量转移或其他形式转化而来的，并不是物体所含热能(内能)的多少。物体之间发生热传递的条件是存在温度差。高温物体放热，低温物体吸热。
2． 物质吸收或放出热量的多少(即热量的变化量)不仅与温度的升高量或降低量(即温度的变化量)有关，而且与物质的质量也有关。
3．比热是物质的一种特性。它只与物质的种类和状态有关，不随着物质质量，形状，温度高低，吸、放热的多少，放置地点等的改变而改变。不同物质的比热一般是不同的。
4． 质量相同的不同物质升高(或降低)相同的温度，吸收(或放出)热量较多的，比热大；反之，比热小。
【精选例析】
【例1】答案D
【例2】答案C
【例3】答案Ａ
【例4】答案:因为沙子的比热容比海水的比热容小，吸收相同热量，相同质量的沙子比海水温度上升得快，所以小梅在烈日当空的海边玩耍，感到沙子烫脚，海水却凉凉的。
【巩固提升】
1． (D) 2． (C) 3． (A) 4． (B) 5． C
6．(B)
7． (B)
8．放出热量，温度降低；水将吸收热量，温度升高。当铁块和水的温度相同
9．牛奶的　　18_℃；牛奶放出热量，温度降低，水吸收热量，温度升高。
10．甲液体的温度升高较快，乙液体的比热较大。若选择乙液体更好。
【解析】　图中横坐标代表时间，纵坐标代表温度，由变化曲线可知，加热相同时间后，也就是吸收相同热量后，甲升温比乙快，说明甲的比热比乙小，乙吸热能力更强，更适合用作汽车冷却液。
11． (1)用加热时间间接反映水吸收热量的多少。
(2) 1、2、3
(3)水的质量和水升高的温度有关。
【解析】　实验中水吸收热量的多少是通过加热时间来反映的，加热时间越长，水吸收的热量越多。分析第1、2、3次实验可以看出，水升高的温度相同，而质量不同，加热时间不同，说明水吸收的热量跟水的质量有关。分析第3、4、5次实验数据可以看出，水的质量相同，升高的温度不同，加热时间不同，说明水吸收的热量跟水升高的温度有关。
12． (1)吸热的多少。
(2)大于
(3)沙子
(4)【答】　①水的导热性能好(或沙子的导热性能不好)；②温度计的玻璃泡在沙子中插入比较浅；③没有用搅拌棒搅动，沙子受热不均。
【解析】　本题中唯一的变量是被加热物质的种类(水、沙子)，其他相关量均相同，如两个相同的酒精灯，表示相同时间内酒精燃烧产生的热量是相同的。