12.3 研究物质的比热容
第2课时 热量计算及比热容的应用
(
知识要点分类练
夯实基础
)
知识点
1 应用比热容解释现象
1．现在许多家庭采用了“水地暖”取暖。其原理是用不高于60
℃的热水，在铺设于地板下的管道内循环流动，加热整个地板，通过地板以热传递方式向室内供热。利用热水为热媒，主要是因为水的( )
A．流动性强
B．沸点高
C．比热容较大
D．密度大
2．沿海地区昼夜温差较小，而内陆地区的昼夜温差较大，甚至出现“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”的现象，这主要是因为( )
A．海水的比热容大，砂石的比热容小
B．海水的密度小，砂石的密度大
C．海水的内能多，砂石的内能少
D．海水吸收的热量少，砂石吸收的热量多
3．某县在科学规划和城市建设中，大量增加水域面积，如修建城南公园、水景公园等，是利用水的____________较大的特性，可以调节气温，营造“宜居城市”的舒适环境。
4．沿海地区昼夜之间的温差，与同纬度内陆地区昼夜之间的温差不同，如图12－3－7所示列出的是某日同纬度的沿海某城市和内陆某城市的气温情况，请判断甲是________(选填“沿海”或“内陆”)城市，你的依据是______________________。
图12－3－7
知识点
2 公式Q
＝cmΔt的应用
5．由c＝判断，关于同一种物质的比热容c，下列说法中正确的是( )
A．若吸收的热量增大一倍，则比热容增大一倍
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，则比热容增大一倍
D．无论质量多大，比热容都一样
6．将质量是0.5
kg的水加热，使它的温度从20
℃升高到60
℃，需要吸收的热量是
[c水＝4.2×103
J/(kg·℃)]( )
A．4.2×104
J
B．1.26×104
J
C．8.4×104J
D．8.4×107
J
7．质量为200
g的沙子，吸收9.2×103
J的热量后，温度从20
℃升高到70
℃，则沙子的比热容为________________。
8．把冰块放在食品上面，利用冰块吸热保鲜食品，一块低温的冰吸收8.4×103
J的热量，温度从－14
℃升高到－4
℃，则这块冰的质量为________kg。[c冰＝2.1×103J/(kg·℃)]
9．质量为5
kg的水，初温为80
℃，当水温降低60
℃时，内能________(选填“增加”或“减少”)了________J。有一高温物体被投入质量为10
kg、温度为20
℃的水中，如果传给水的热量是2.73×106
J，则水温会升高到________
℃。[c水＝4.2×103
J/(kg·℃)]
10．在1个标准大气压下，质量为400
g、温度为55
℃的水，吸收8.4×104
J的热量后，温度升高多少摄氏度？[c水＝4.2×103
J/(kg·℃)]
(
规律方法综合练
提升能力
)
11．质量相同的两球，已知甲球的比热容是乙球比热容的2倍，乙球吸收的热量是甲球吸收热量的2倍，那么甲球升高的温度与乙球升高的温度之比为( )
A．1∶2
B．1∶1
C．2∶1
D．1∶4
12．初温相等的铁块，甲的质量是乙的2倍，使它们分别放出相同的热量，让它们立即接触，则( )
A．热量从甲传到乙
B．热量从乙传到甲
C．甲、乙之间没有热传递的发生
D．温度从甲传到乙
13．无论是白天还是夜晚，人们漫步在海滨会感到习习海风迎面吹拂，十分畅快。这样的风非常柔和，通常情况下，它白天从海上吹向陆地，夜晚从陆地吹向海上，气象上把这种风称为“海陆风”。运用学过的物理知识判断海陆风形成的原因是( )
A．海上的风比陆地上的大
B．陆地和海水的比热容不同
C．无论白天还是夜晚，陆地的温度始终比海水的温度高
D．夜晚海面上的气温比陆地低
14．[2018·巴彦淖尔改编]
根据表中的数据，下列判断中正确的是( )
一些物质的比热容/[J·(kg·℃)－1]
水
4.2×103
干泥土
0.84×103
冰
2.1×103
铜
0.39×103
砂石
0.92×103
铝
0.88×103
A.阳光照射下，干泥土比湿泥土升温慢
B．因为水的比热容较大，所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大
C．因为水的比热容较大，所以夏天在地面上洒水会感到凉快
D．质量相同的铝块和铜块升高相同的温度，铝块吸收的热量多
15．在炎热的夏天，小明和同学们利用星期天的休息时间来到某浴场，他们赤脚丫走在沙滩上，感觉沙滩很烫脚而进入海水中又觉得海水很凉，这主要是因为水的比热容________砂石的比热容，当它们吸收相同的热量时，砂石升高的温度________水升高的温度。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
16．太阳能是一种清洁能源。某太阳能热水器每天能使500
kg的水温度升高30
℃，那么这些水吸收的热量为________J，这些热量相当于完全燃烧________m3的天然气放出的热量。[天然气的热值取4.5×107J/m3，水的比热容c＝4.2×103J/(kg·℃)]
17．[2017·安徽]
农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5
kg的秸秆煤可放出________J的热量；若这些热量完全被质量为100
kg，初温为20
℃的水吸收，可使水温升高到______
℃。[已知q秸秆煤＝2.1×107J/kg，c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
18．甲、乙两种金属的比热容之比是3∶1，质量之比是2∶1，当它们吸收相同的热量，甲物体的温度升高了10
℃，则乙物体的温度升高了________℃。1.5
kg温度为10
℃的水吸收6.3×105J的热量，水温将升高________℃。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，气压为1个标准大气压]
19．用两个相同的电热器给质量同为2
kg的物质A和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图12－3－8所示，则物质A的比热容________(选填“小于”“大于”或“等于”)水的比热容；加热3
min水吸收的热量约为__________J。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
图12－3－8
20．天然气灶使用方便、经济环保，备受人们青睐。小明用天然气灶将一壶质量为3
kg、温度为20
℃的水加热至90
℃，用时约10
min。已知：天然气的热值为3.5×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。问：
(1)这一过程中水吸收了多少热量？
(2)若这一过程天然气完全燃烧放出的热量的60%被水吸收，则需要多少立方米的天然气？
考| 题| 展| 示
21．出于安全和环保考虑，巴中市政府为喜爱户外烧烤的市民提供了专门的场所。烧烤主要燃料是木炭，已知它的热值是3.4×107J/kg，那么84
g的木炭完全燃烧放出热量为________J，如果这些热量的50%被水吸收，则能使初温为20
℃，质量为17
kg的水，温度升高到________
℃。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
教师详解详析
1．C 2.A 3.比热容
4．沿海 沿海地区昼夜温差小
5．D 6.C
7．0.92×103
J/(kg·℃)
8．0.4 9.减少 1.26×106 85
10．45
℃
11．D [解析]
因为Q＝cmΔt，所以甲球升高的温度与乙球升高的温度之比＝∶＝＝＝。
12．A [解析]
由Δt＝可知，Q、c相同，甲的质量是乙的2倍，那么甲降低的温度就是乙的，又由于初温相等，则甲的末温比乙的高，热传递是热量从温度高的物体向温度低的物体传递，所以A正确。
13．B [解析]
因为水的比热容比泥土、砂石的比热容大，白天，太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量，海水温度上升慢；海岸吸热后，温度上升快，热空气上升，微风从海洋吹向陆地，形成海风；而夜晚，海岸和海水放出相同的热量，但水的比热容大，海水温度降低得少，海面气温较高，空气上升，风就从陆地吹向海上，形成陆风。
14．D [解析]
干泥土的比热容要小于湿泥土的比热容，在同等质量、吸热相同的情况下，干泥土的温度上升得快，故A错误；砂石的比热容较小，吸收或放出相同的热量，温度变化大，所以内陆地区昼夜温差较大，故B错误；夏天在地上洒水感到凉快主要是利用了水的蒸发吸热，故C错误；已知c铜＜c铝，质量相同的铝块和铜块升高相同的温度，根据Q＝cmΔt可知，比热容大的物质吸收的热量多，所以质量相同的铝块和铜块升高相同的温度，铝块吸收的热量多，故D正确。
15．大于 大于 16.6.3×107 1.4
17．1.05×107 45
[解析]
秸秆煤完全燃烧释放的热量：Q放＝q秸秆煤m秸秆煤＝2.1×107
J/kg×0.5
kg＝1.05×107
J。由题意可知，水吸收的热量：Q吸＝Q放＝1.05×107
J，由Q吸＝cmΔt可得，水升高的温度：Δt＝＝＝25
℃，则水的末温：t＝t0＋Δt＝20
℃＋25
℃＝45
℃。
18．60 90 [解析]
已知m甲：m乙＝2∶1，c甲：c乙＝3∶1，甲、乙两金属吸收的热量：Q甲：Q乙＝1∶1，由Q吸＝cmΔt得，两种金属升高的温度之比：
＝＝＝＝，因为Δt甲＝10
℃，所以Δt乙＝60
℃。由Q吸＝cmΔt得，理论上水升高的温度：Δt水＝＝＝100
℃，由于1个标准大气压下水的沸点为100
℃，所以水只能升高90
℃。
19．小于 5.04×105
[解析]
由题知物质A和水的质量相同，相同时间内A物质升高的温度比水多，由Q吸＝cmΔt得，物质A的比热容比水的比热容小；加热3
min水升高的温度：Δt＝80
℃－20
℃＝60
℃，则加热3
min水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103
J/(kg·℃)×2
kg×60
℃＝5.04×105
J。
20．(1)水吸收的热量：
Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103
J/(kg·℃)×3
kg×(90
℃－20
℃)＝8.82×105
J。
(2)由η＝×100%可得天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝＝＝1.47×106
J，由Q放＝qV得需要天然气的体积：
V＝＝＝0.042
m3。
21．2.856×106 40 [解析]
木炭的质量m＝84
g＝0.084
kg，则木炭完全燃烧放出的热量：Q放＝qm＝3.4×107
J/kg×0.084
kg＝2.856×106
J。由η＝×100%得，水吸收的热量：Q吸＝ηQ放＝50%×2.856×106
J＝1.428×106
J。由Q吸＝c水m水(t－t0)可得，水的末温：t＝
t0＋＝20
℃＋＝40
℃。12.3 研究物质的比热容
第1课时 比热容
(
知识要点分类练
夯实基础
)
知识点
1 探究物质的吸、放热性能
1．在研究物体放出热量多少跟物质种类是否有关的实验中，提供的材料：①0.1
kg的铜块；②0.1
kg的铝块；③0.2
kg的铜块；④0.3
kg的铝块。应选用的材料是____________。
2．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12－3－1所示的实验。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
图12－3－1
(1)从表中数据可知，水和食用油的质量________(选填“相同”或“不相同”)，加热结束时，食用油的温度比水的温度________(选填“高”或“低”)。
(2)在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时，水吸收的热量________(选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
(3)实验表明，________(选填“水”或“食用油”)的吸热能力更强。
3．在“比较水和食用油的吸热能力”的实验中，下列操作或评价正确的是( )
A．在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是先调整固定温度计的位置，再调整固定石棉网的位置
B．实验中食用油和水吸热的多少是通过温度计升高的温度来反映的
C．实验表明，食用油吸热的能力更强
D．在此实验中，如果要使初温相同的水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间
知识点
2 比热容
4．关于比热容，下列说法中正确的是( )
A．物质的比热容跟物质吸收或放出的热量有关
B．物质的比热容跟物质的温度有关
C．物质的质量越大，它的比热容越大
D．物质的比热容与温度、质量都没有关系
5．根据比热容的概念，判断下列叙述正确的是( )
A．20
℃的水比80
℃的水的比热容大
B．一杯水的比热容比半杯水的比热容大
C．一杯煤油用去一半，它的比热容减为原来的二分之一
D．玻璃被打成碎片后比热容不变
6．
下表中有几种物质的比热容，小张同学根据提供的数据得出了四个结论，其中正确的是( )
几种物质的比热容/[J·(kg·℃)－1]
水
4.2×103
铁
0.46×103
酒精
2.4×103
铜
0.39×103
煤油
2.1×103
干泥土
0.84×103
冰
2.1×103
汞
0.14×103
A.一杯水比一桶煤油的比热容小
B．液体的比热容一定比固体的比热容大
C．同种物质状态不同，其比热容也不同
D．比热容是物质自身的性质之一，只和物质的种类有关
7．水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，它表示__________________________。一瓶水倒去，剩下的水的比热容将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
8．下列情况下，比热容会发生变化的是________。
A．一杯水倒去一半
B．水凝结成冰
C．一铁块磨成铁屑
D．15
℃的水变成45
℃的水
理由：_______________________________________________________________________。
(
规律方法综合练
提升能力
)
9．如图12－3－2所示，在探究“不同物质的吸热能力”时，同学们使用的器材有：相同规格的电加热器、玻璃杯、温度计、初温和质量都相同的水和食用油，下列关于实验的说法中正确的是( )
图12－3－2
A．食用油吸热升温快，说明食用油吸热能力较强
B．物体吸热多少是由构成它的物质种类决定的
C．加热相同的时间，末温低的物质吸热能力强
D．将食用油和水加热到相同的温度时，它们吸收的热量相同
10．已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，煤油的比热容是2.1×103J/(kg·℃)，质量相等的水和煤油降低相同的温度时，________放出的热量多；吸收相同的热量时，________升高的温度多。
11．如图12－3－3所示是甲、乙两种质量相等的非燃料液体吸收的热量与温度变化情况的图像，请根据图像中提供的信息判断，________液体的比热容较大，判断依据是吸收相同的热量其温度变化较________(选填“大”或“小”)。
图12－3－3
12．如图12－3－4所示是某种物质熔化时温度随加热时间变化的图像。(假设在加热过程中物质的质量不变，单位时间内吸收的热量相同)该物质在AB段和CD段的比热容分别为c1、c2，则c1________(选填“大于”“等于”或“小于”)c2。
图12－3－4
13．为研究甲、乙两种液体的吸热能力，某同学用如图12－3－5所示两套完全相同的装置进行实验探究，两种液体的质量和温度都相同。
图12－3－5
(1)选用两套完全相同的装置分别给甲、乙两种液体加热，这样做的目的是____________________________________。
(2)写出图中所示装置的两处错误：____________________、____________________。
改正错误后，同时加热，分别记录加热时间和液体温度，数据如下表所示：
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲的温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
乙的温度/℃
90
93
96
99
102
102
102
(3)加热4
min后，甲、乙两种液体温度均不再升高，原因是
___________________________________________________________。
考| 题| 展| 示
14．如图12－3－6甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置。两个相同的易拉罐中分别装有质量和初温都相同的a、b两种液体，用相同的装置加热。根据记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是( )
图12－3－6
A．组装器材时，先固定上面铁圈的高度
B．升高相同温度，a液体吸收的热量更多
C．a液体的比热容小于b液体的比热容
D．不添加器材，利用本实验装置还可以比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量
教师详解详析
1．①②
2．(1)相同 高 (2)大于 (3)水
3．D 4.D
5．D 6.C
7．1
kg水温度升高(或降低)1
℃吸收(或放出)的热量是4.2×103
J 不变
8．B 水凝结成冰，物质状态发生改变，比热容发生改变
9．C 10.水 煤油
11．乙 小 [解析]
由图像可知，吸收的热量相同时，甲的温度升高的快，乙的温度升高的慢，则乙升高到和甲相同的温度时，需要吸收更多的热量，即乙的吸热能力强些，所以乙的比热容大。
12．小于 [解析]
相同时间，物质吸收的热量相同，AB段温度升高得多，所以AB段的比热容小。
13．(1)加热相同时间液体吸收的热量相同
(2)温度计的玻璃泡接触了容器底 两种液体的体积相等 (3)两种液体的温度都达到沸点
[解析]
(1)选用两套完全相同的装置分别给甲、乙两种液体加热时，加热装置在相同时间内放出的热量相同，确保加热相同时间液体吸收的热量相同。(2)根据温度计的正确使用方法可知，该装置的错误之一是温度计的玻璃泡接触了容器底；根据图示可知，甲、乙两种液体的体积相同，由于液体的密度不同，则甲、乙两种液体的质量一定不相等。(3)因为当液体温度达到沸点时，继续吸热，温度不变，所以加热4
min后，甲、乙两种液体温度均不再升高，说明两种液体的温度都达到沸点。
14．C [解析]
要用酒精灯的外焰加热，为确保组装器材一次到位，应按从下往上的顺序调节，A错误；升高相同温度，b液体加热时间长，b液体吸收的热量更多，B错误；根据“吸收相同热量时，温度升高慢的物质吸热能力强”可知，b液体的吸热能力强，即比热容大，C正确；比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量，吸热液体应为同一种类且质量相同，D错误。
