12.3 物质的比热容—概念及探究
1．关于比热容，下列说法中正确的是 ( )
A．物质的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B．物质的比热容跟物体的温度有关
C．物体的质量越大，它的比热容就越大
D．物质的比热容与物体吸放热、温度和质量都没有关系
2．某同学在做“探究不同物质的吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给甲、乙两种液体加热，得到的实验数据如下表：
物质
次数
质量m/kg
升高的温度ΔT/℃
加热的时间t/min
甲
1
0.1
10
2
2
0.2
10
4
乙
3
0.1
10
1
4
0.2
10
2
(1)实验中记录加热时间的目的是____________________________．
(2)分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出同种物质升高相同的温度时，吸收热量的多少与物质的__________有关．
(3)分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出质量相等的不同物质，升高相同的温度时，吸收的热量__________(选填“相同”或“不同”)．
(4)分析第1、4次实验数据可以发现加热时间相同，单位质量的不同物质升高的温度________(选填“相同”或“不同”)．
(5)由上述分析可以得出________(选填“甲”或“乙”)物质的吸热能力强．
(6)该实验采用的物理研究方法是______________和________________．
3. 关于同一物质的比热容c，下列说法正确的是（ ）
A. 无论质量多大（状态不变），比热容都一样
B. 若质量增大一倍，则比热容减至一半
C. 若加热前后的温度差增大一倍，则比热容减至一半
D. 若吸收的热量增大一倍，则比热容增大一倍
4． 下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是( )
A．让热水流过散热器供暖
B．用循环水冷却汽车发动机
C．沿海地区昼夜温差较小
D．夏天在房间内洒水降温
5. 分别用两个完全相同的“热得快”同时给质量和温度相同的A、B两种液体加热，它们的温度随时间变化的图像如图12－3－1所示，由图可以看出，________液体的温度升高得较快，________液体的比热容较大．
6. 如图，（a）杯中水量较少，（b）（c）（d）中的水量相同.根据你学过的知识比较各杯中水：
（1） 杯中水的内能最大.
（2）（c）（d）两杯中水的比热容 （填“相同”或“不同”）
7．10 kg水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，把水倒掉一半，水的比热容是____________J/(kg·℃)，密度将________(选填“增大”“不变”或“减小”)．水结成冰后比热容将________(选填“不变”或“改变”).
8．根据表中数据，下列判断正确的是( )
一些物质的比热容/[J·(kg·℃)－1]
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
干泥土
0.84×103
沙石
0.92×103
铜
0.39×103
A.物质的比热容与物质的状态无关
B．100 g水的比热容是50 g水的比热容的两倍
C．质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化较大
D．寒冬时节，放在室外盛有水的水缸会破裂主要是因为水的比热容较大
9. 在比较两种不同液体吸收相同热量后温度升高快慢的实验中，需要控制一些变量，下列各控制内容，有必要的是（ ）
A. 加热时所用酒精灯里装有的酒精量必须相等
B. 盛放液体的容器要相同，两种液体的质量要相等
C. 两种液体的体积要完全相等
D. 两种液体的初温一定要相同
10．水稻是喜温植物，春季育秧时，通常傍晚向秧田灌水，早晨将水放出，以防霜冻．隐含的物理知识是：水的__________较大，气温降低时，水能______(选填“放出”或“吸收”)较多的________(选填“温度”“内能”或“热量”)．
11.用相同的装置给质量相等的甲、乙两种固体加热，其温度随时间变化情况如图 所示．当加热至2 min时，甲吸收的热量________(选填“等于”“大于”或“小于”)乙吸收的热量；从图中可以看出固体物质甲的比热容________(选填“大于”“小于”或“等于”)固体物质乙的比热容；根据图像分析固体甲________(选填“是”“不是”或“可能是”)晶体．
12. 小明在学习“物质的比热容”时，取相同质量的水和沙子，用相同的酒精灯加热，测得它们升高的温度如表，并在图甲中作出沙子升高的温度随时间变化的图线.
加热时间/min
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
升高的
温度/℃
水
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
沙子
4.3
7.9
15.2
18.4
21.5
（1）用温度计测量水的初温如图乙所示，其读数为 ℃.
（2）实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和沙子 相同.
（3）请利用表中数据在图甲中作出表示水升高的温度随时间变化规律的图线.
（4）沙子在1.0～1.5 min内升高的温度有明显异常，其主要原因是 Ｗ.
（5）小明再用50g水和100g水做实验，以吸收的热量Q为纵坐标，升高的温度Δt为横坐标，分别画出 50g 水和100g水的Q－Δt图像. 它们都是过原点的直线，即Q＝kΔt. 进一步分析，发现这两条直线的k值之比与对应水的 之比相等.第
13．为了比较甲、乙两种液体的吸热能力，某同学设计了以下实验：
A．在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的甲、乙两种液体
B．用温度计分别测出甲、乙两种液体的初温
C．在两个烧杯中分别装入功率相同的电热器，且加热时间相同
D．用温度计分别测出甲、乙两种液体的末温
请回答下列问题：
(1)在上述A、B、C、D四个实验步骤中，存在错误的步骤是________(填写步骤前的字母)，该步骤中错误的内容应改为__________________．
(2)步骤C中“加热时间相同”是为了使甲、乙两种液体__________________．
(3)图 是甲、乙两种液体的温度随时间变化的关系图像．若将液体甲和液体乙加热相同的时间，则液体________温度升高得快，甲、乙两种液体的比热容的大小关系：c甲________c乙．液体________的吸热能力更强，因此“暖手宝”中装的储热液的比热容__________(选填“较大”或“较小”)．
14． 经常下厨的小关发现，同时用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油，油的温度总是升高得快些．这是因为( )
A．水的比热容小，吸热后温度升高得快
B．油的比热容小，吸热后温度升高得快
C．在相同的时间内，水吸收的热量较多
D．在相同的时间内，油吸收的热量较多
答案
1． D
2． (1)反映物质吸收热量的多少
(2)质量
(3)不同
(4)不同
(5)甲
(6)转换法 控制变量法
3. A
4． D
5. A B
6. (1)(d) (2)相同
7． 4.2×103 不变 改变
8． C
9. B
10． 比热容 放出 热量
11. 等于 大于 可能是
12. (1)18
(2)吸收的热量
(3)如图所示
(4)沙子受热不均匀
(5)质量
13． (1)A 装入等质量的甲、乙两种液体
(2)吸收相同的热量
(3)甲 < 乙 较大
14． B
12.3 物质的比热容—热量计算
1．水的比热容为4.2×103 J/(kg· ℃)，1 kg水温度从20 ℃升高到50 ℃，吸收的热量是 ( )
A．4.2×103 J
B．8.4×104 J
C．1.26×105 J
D．2.1×105 J
2．集热箱中盛有1 t水，在阳光照射下，水温升高了30 ℃.这个过程中，水的内能增加了________J．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
3. 如图是“研究水沸腾规律”的实验，试管中水的质量为0.2 kg，这些水由20 ℃升高到70 ℃吸收的热量是 J；水沸腾过程中，温度计示数将 Ｗ.[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
4．用两个相同的电热器分别给质量相同的水和某种液体加热，每隔1 min记录一次数据，如下表所示，则该液体的比热容为( )
加热时间/ min
0
1
2
水的温度/ ℃
20
26
32
液体的温度/ ℃
20
34
48
A.0.9×103 J/(kg·℃)
B．1.8×103 J/(kg·℃)
C．3.6×103 J/(kg·℃)
D．1.2×103 J/(kg·℃)
5．在标准大气压下，质量为400 g、温度为55 ℃的水，吸收8.4×104 J的热量后，温度升高了多少摄氏度？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
6. 经常下厨的小关发现，同时用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油，油的温度总是升高得快些.这是因为（ ）
A. 水的比热容小，吸热后温度升高得快
B. 油的比热容小，吸热后温度升高得快
C. 在相同的时间内，水吸收的热量较多
D. 在相同的时间内，油吸收的热量较多
7． 如图 所示是发动机采用循环流动的水进行冷却，这是利用水的__________较大的特性，若水箱中装有10 kg的水，水温上升10 ℃，水吸收的热量为________J．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]．
8．甲、乙两个实心铁球，甲的体积是乙的3倍，它们吸收相同的热量后，甲升高的温度是乙的________；若升高相同的温度，甲吸收的热量是乙的________．
9. 如图所示是小李同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图像，第6 min时的内能 （填“大于”“等于”或“小于”）第8 min时的内能；该物质在CD段的比热容是AB段比热容的 倍（被加热物质的质量和吸、放热功率不变）.
10．集热箱中盛有1 t水，在阳光照射下，水温度升高了30 ℃，在这个过程中，水的内能增加了______J．质量为4 kg，温度为30 ℃的水，当吸收了1.68×105 J的热量后，温度升高到________ ℃.在标准大气压下，质量为200 g、温度为55 ℃的水，吸收4.2×104 J的热量后，温度升高了______ ℃.[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
11．用两个相同的电加热器给质量相同的物质甲和水加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图 所示，据此判断物质甲的比热容为( )
A．2.1×103 J/(kg·℃)
B．4.2×103 J/(kg·℃)
C．1.2×103 J/(kg·℃)
D．条件不足，不能确定
12. 如图1所示，用相同的加热器给初温均为20 ℃的甲、乙两种液体加热，这两种液体的温度和加热时间的图像如图2，则下列说法正确的是（ ）
A. 加热 30 s甲液体吸收的热量比乙多
B. 若m甲＞m乙，则甲液体的比热容大于乙液体的比热容
C. 若m甲＝m乙，则甲液体的比热容大于乙液体的比热容
D. 若m甲＜m乙，则甲液体的比热容大于乙液体的比热容
13．吃早饭时，妈妈用热水给小雪加热质量为250 g的袋装牛奶．已知牛奶的比热容为2.5×103 J/(kg·℃)，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)．为了使这袋牛奶的温度由12 ℃升高到42 ℃，求：
(1)牛奶需要吸收多少热量．
(2)妈妈至少要用60 ℃的热水多少千克.
14．如图 (a)所示是用水来冷却热牛奶的示意图，如图(b)所示是记录牛奶和水的温度随时间变化的图像．图中表示热牛奶的温度随时间变化的曲线应是______(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)曲线，水的初温是______℃，牛奶的初温是________℃，最终二者共同的温度是________℃.若水的质量为1.5 kg，在这个过程中，水吸收的热量是__________J．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
15. 请根据表中提供的信息，回答下列问题：
物质
比热容/
[J·（kg·℃）－1]
物质
比热容/
[J·（kg·℃）－1]
水银
0.14×103
沙石
0.92×103
水
4.2×103
冰
2.1×103
（1）由于水比沙石的比热容大，相同质量的水和沙石，吸收或放出相等的热量，水升高或降低的温度比沙石 ，所以沿海地区的昼夜温差比内陆地区 Ｗ.（均填“大”或“小”）
（2）一杯质量为0.2kg的水，温度从70℃降到20℃，在此过程中，水放出的热量为 J，水的比热容 （填“增大”“减小”或“不变”）.
（3）冷却食品时，0℃的水与0℃的冰相比，用 冷却效果更好，你判断的依据是______________________________________________________
__________________.
答案
1． C
2． 1.26×108
3. 4.2×104 不变
4． B
5． 45 ℃
6. B
7． 比热容 4.2×105
8． 3倍
9. 小于 2
10． 1.26×108 40 45
11． A
12. D
13． (1)18750 J
(2)0.25 kg
14． I 10 50 20 6.3×104
15. (1)小 小
(2)42 000 不变
(3)0 ℃的冰 0 ℃的冰熔化时还要吸热，直到冰全部熔化后温度才可能继续上升，这样就比等质量0 ℃的水吸收的热量更多
12.3 物质的比热容综合提优
1. 水比热容较大的性质，在日常生活、生产、技术中有着广泛的应用.下列事例中哪个不是应用这一性质( )
A.北方冬天，用热水循环来供暖
B.初春傍晚，在秧田里灌水可防止秧苗冻坏
C.用水来冷却汽车的发动机 ?
D.夏天给教室洒水，感觉凉爽
2.两种燃料的热值之比为2:1，它们的质量之比为1:4，那么这两种燃料完全燃烧放出的热量之比为（?? ）
A.?1:2???????????????????????????????????????
B.?2:1???????????????????????????????????????
C.?8:1???????????????????????????????????????
D.?4:1
3．某工人在野外施工，需要将质量为4.2kg，初温为10℃的铝合金工件升高一定的温度，除了保温瓶中尚存的温度为90℃的1.2kg热水外，无其它热源。工人将热水分成5等份，将铝合金工件依次放入这5份热水中（每次热传递完全），放入第四份热水前，铝合金工件的温度为多少？已知铝合金的比热容为0.88×103J/（kg?℃），不计工件与热水向周围环境传递热量（ ）
A．47.7℃
B．51.2℃
C．59.5℃
D．66.0℃
4. 关于温度、内能、热量三者的关系，下列说法正确的是( )
A.温度高的物体，内能一定大 ??
B.物体温度升高，一定吸收了热量
C.物体吸收了热量，温度一定升高
D.物体温度升高，内能一定增大
5.炎热的盛夏，游泳是非常惬意的事．到海边游泳时，同样是艳阳高照，人站在水中会感觉凉爽；而当人赤脚走在砂土上时却感到烫脚，根据上述现象你认为最有探究价值且易于探究的科学问题是（ ）
A.?为什么人站在水中感觉凉爽，走在沙土上感到烫脚？?????
B.?水与沙土的温度变化与哪些因素有关？
C.?物体温度变化与吸热多少有什么关系？??????????????????????????
D.?物体温度变化与物质种类有什么关系？
6．质量相同的甲乙两个物体由于放热而降温，若这它们的比热容之比为1：2，降低的温度之比为3：2，则它们放出的热量之比是（ ）
A．3：1
B．4：3
C．1：3
D．3：4
7. 关于热量，下列说法正确的是( )
A.热水比冷水含有的热量多 ? ??
B.一大桶水比一小桶水含有的热量多
C.一个物体内能越多，它具有的热量越多 ?
D.热量等于热传递过程中物体内能的改变量
8.下列能用比热容解释的事实是（?? ）
A.?用力搓手后双手发热???????????????????????????????????????????
B.?吐鲁番地区昼夜温差较大
C.?堆积的种子受潮升温???????????????????????????????????????????
D.?生石灰加水温度骤然升高
9．为了通过实验比较甲、乙两种液体的比热容，小明取了两只相同的烧杯，且在烧杯里分别装人质量和初温都相同的甲、乙两种液体。他用同一个电加热器分别给它们加热并根据实验数据面出了如图所示的图象。根据图象，下列说法正确的是（ ）
A．小明探究问题的自变量是液体种类
B．小明是用升高的温度△t表示吸收热量的多少
C．质量相等的甲、乙液体，升高相同的温度，甲液体吸热多，说明甲液体的比热容大
D．小明探究问题的自变量是加热时间
10. 质量均为 1kg 的铜和铝，已知铜的比热容小于铝的比热容，则( )
A.它们降低相同的温度，铝放出的热量一定大于铜放出的热量
B.它们升高相同的温度，铜吸收的热量一定大于铝吸收的热量
C.它们放出相同的热量，铝降低的温度一定大于铜降低的温度
D.它们吸收相同的热量，铜升高的温度一定大于铝升高的温度
11.汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高。为了确保安全，可用循环水进行冷却，用水来冷却是因为水的________大；若散热器中装有10kg的水，则在温度升高20℃的过程中，水吸收的热量是________J．[c水=4.2×103J（kg?℃）]
12．两实心铁球，质量之比为2：1，则吸收相同的热量后，升高的温度之比为 ，若降低相同的温度，则它们放出的热量之比为 ，两球的比热容之比为 。
13. 城市暖于效区的“热岛现象”，从郊区吹向城市的“城市风”都会影响城市的环境.形成“热岛效应”的主要原因：一是工厂、交通工具等排放的烟尘、废气要放出大量的_____；二是建筑群、马路中的砂石、水泥的______小，在相同的日照条件下温度上升更明显；三是城市水面小，水的______吸热少，“城市风”主要是将城市周围工业企业排放的____吹向城市，造成____污染.
14.“汽车不但要吃油，有时也要喝水”，用水冷却发动机是因为水的________大，在发动机开始工作后一段时间内，水箱中水的内能会________（填“增加”或“减少”），这是通过________方式来改变内能的.
15．为了探究“不同物质吸热能力的大小”，某同学用酒精灯同时给质量和初温都相等的砂石和水均匀加热，装置如图所示，加热时间相同，砂石和水吸收的热量 （选填“一样多”或“不一样多”）；砂石升温快一些，说明砂石的吸热能力 （选填“强”或“弱”）一些。
16. 沿海地区陆地表面气温比海面上方气温变化_________，白天陆地气温_________海面上的气温，因此白天的海风多是从_______吹向_________；相反，夜晚陆地气温_______海面上方气温，所以夜晚的海风通常是从_________吹向_______.这就是“海陆风”的成因.
17.在探究“比较不同物质吸热的情况”实验中，实验装置如图所示．
（1）实验中应取质量________的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体，使它们升高相同的温度，通过________来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少；该实验是利用________（选填“热传递”或“做功”）的方法来改变两种液体的内能．
（2）某小组实验记录的数据如表所示，分析实验数据可知：升温较快的是物质________（选填“甲”或“乙”），________物质的吸热能力强．
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
18．2018年1月19日，在我国酒泉卫星发射中心，长征十一号固体运载火箭“一箭六星”发射任务圆满成功。如图所示，航天燃料从液态变为固态，是一项技术突破。铍是一种高效率的火箭材料，铍在燃烧时释放出巨大的能量（已知c水=4.2×103J/（kg?℃），q铍=6.3×107J/kg），
求：
（1）1kg的铍完全燃烧放出的热量为多少焦耳？
（2）若这些热量全部被水吸收，可以使750kg的水温度升高多少摄氏度？
19. 夏天，小明去海滨城市旅游时，他赤脚走在海边的沙滩上，感觉到沙子热得烫脚而海水却很凉。这是为什么
答案
1. D
2. A
3． B。
4. D
5. D
6． D。
7. D
8. B
9． AC。
10. AD
11. 比热容；8.4×105
12． 1：2；2：1；1：1。
13. 热量；比热容；蒸发；废气；大气
14. 比热容；增加；热传递
15． 一样多；弱。
16. 显著；高于；海面；陆地；低于；陆地；海面
17. （1）相同；加热时间；热传递 （2）乙；甲
18． （1） 6.3×l07J；
（2） 20℃。
19. 因为沙子的比热比水的比热小，质量相同的海水和沙子，吸收相同的热量，由 可知，沙子升高的温度就大于海水升高的温度，所以会感觉到沙子热得烫脚而海水却很凉。
