三、 物质的比热容
第1课时 认识比热容
1. 不同物质在质量相等、升高(或降低)温度相同的条件下,吸收(或放出)
的热量________(相等/不相等).
2. 物理学中,将物体温度升高时吸收的________与它的质量和_________
的乘积之比,叫作比热容.
3. 比热容在数值上等于____________的某种物质温度_________________
所吸收(或放出)的热量.
4. 同种物质的比热容________(相同/不同),不同物质的比热容一般_____
(相同/不同).比热容是物质的一种____________.
5. 比热容的单位是____________,读作________________,比热容的计算
公式是c=________.
6. 在生产、生活中,有很多地方都利用了水的比热容________这一特
点.例如,在冬天,人们常常在热水袋中装入热水用来取暖等.
较大
不相等
热量
升高温度
单位质量
升高(或降低)1 ℃
相同
不同
物理属性
J/(kg·℃)
焦每千克摄氏度
QmΔt
?
1. 如图是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线.从图像可以看
出,在一年中,曲线A所示的城市气温变化较________(大/小),根据
水的比热容比沙石的比热容________的特点,曲线A表示的是_______
(沿海/内陆)城市的年气温变化曲线.
2. (2019·杭州)对于同一物态的某种物质,根据c=QmΔt得知( )
A. 比热容跟热量成正比
B. 比热容跟质量成反比
C. 比热容跟温度变化成反比
D. 吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是个恒量
?
第1题
大
大
内陆
D
3. 用如图所示的装置先后加热初温、质量均相同的水和煤油,比较两种液
体比热容的大小.多次实验表明,要让水和煤油升高相同的温度,水需
要的加热时间更长.以下关于该实验的操作及分析错误的是( )
A. 相同的时间内水和煤油吸收的热量相同
B. 加热时用玻璃棒不断搅拌是为了使水和煤油受热均匀
C. 实验中可以不使用温度计,让水和煤油都沸腾后再比较加热时间
D. 相同质量的水和煤油,若吸收相同热量后,煤油比水升高的温度高
第3题
C
4. 水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),读作_______________________,物
理意义是________________________________________________________.
如果把一杯水倒掉一半,余下的水的比热容是________J/(kg·℃).
4.2×103焦每千克摄氏度
1 kg的水每升高(或降低)1 ℃吸收(或放出)的热量为4.2×103 J
4.2×103
5. 如表所示是一些物质的比热容,由表可知:
(1) 铜的比热容是____________________,物质的比热容与物质的质量
________(有关/无关).
(2) 不同状态下的相同物质,比热容一般________(相同/不同).
(3) 在阳光照射下,干泥土比湿泥土温度升高得________(快/慢).
(4) 质量相等的铝块和铜块升高相同的温度,________(铝块/铜块)吸收
的热量较多.
(5) 从节能的角度,烧开水时用质量相等的铜壶和铝壶相比,选用______
壶更节能.
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}物 质
水
铝
煤油、冰
干泥土
沙 石
铜
比热容/[J·
(kg·℃)-1]
4.2×103
0.88×103
2.1×103
0.84×103
0.92×103
0.39×103
0.39×103 J/(kg·℃)
无关
不同
快
铝块
铜
6. 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.这样做隐含的物理知识是:水的________较大,气温降低时,水
能________(放出/吸收)较多的________(温度/内能/热量).
7. 下列情况中,比热容会发生变化的是( )
A. 把铁块从一楼拿到六楼 B. 把铁块加工成铁屑
C. 把杯中的水换成酒精 D. 10 ℃的水变成15 ℃的水
8. (2020·荆门)在生产和生活中,常见到“水的比热容大”这一特性的应用
情景,以下事例中与这一特性无关的是( )
A. 沿海地区的气温比内陆变化小
B. 夜间,在秧田里灌水保温
C. 发现人中暑时,常在额头上擦冷水降温
D. 汽车发动机用水作冷却液
比热容
放出
热量
C
C
9. 两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液
体温度与加热时间关系如图所示.根据图线可知( )
A. 甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B. 如果升高相同的温度,两种液体吸收的热量相同
C. 加热时间相同,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D. 加热时间相同,甲液体温度比乙液体温度升高得多
10. 关于物质的比热容,下列说法中正确的是( )
A. 比热容是物质的一种属性,只和物质的种类有关
B. 同种物质质量越大,比热容就越大
C. 因为水的比热容较大,所以比较适合做冷却剂
D. 物质的状态发生变化时,其比热容一般不变
第9题
A
C
11. 冰在熔化过程中,下列判断正确的是( )
A. 内能不变,比热容不变 B. 比热容变大,内能增加,温度不变
C. 比热容、内能、温度都不变 D. 比热容变大,内能增加,温度升高
12. 夏天中午海边的沙子热,海水却很凉;傍晚海边的沙子凉,海水却较暖
和.对此,同学们提出如下猜想:可能是沙子吸热升温或放热降温都比
水快,两探究小组都设计实验去验证.为了比较水和沙子吸热本领的大
小,他们做了如图所示的实验:
(1) 他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅拌棒、铁
架台、石棉网、温度计、秒表,除此之外,还需要的测量工具是
________.
第12题
B
天平
(2) 加热过程中,用搅拌棒搅动的目的是________________________(图中搅
拌棒没有画出);水和沙子吸热的多少是通过____________(温度计示数/
加热时间)来反映的.
(3) 设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是_____.
(填字母)
A. 采用完全相同的加热方式 B. 酒精灯里所加酒精量相同
C. 取相同质量的水和沙子 D. 盛放水和沙子的容器相同
(4) 两小组获得的实验结论分别是:① 等质量的沙子和水升高相同的温度,
加热沙子的时间短;② 等质量的沙子和水加热相同的时间,沙子的温度
上升得多.你认为上述结论能验证实验猜想的是________(仅是①/①和
②/仅是②).
(5) 探究过程中也有部分同学提出猜想:可能是中午海水蒸发吸收热量,所
以温度低;而沙子不蒸发,所以温度高,你认为上述猜想是否正确,请
说明理由:___________________________________________________.
使被加热的物体受热均匀
加热时间
B
①和②
不正确,傍晚海水也蒸发吸收热量,但海水温度高
第2课时 比热容的
应用热量的计算
一、 热传递过程中吸收或放出的热量
1. 温度升高时,物体吸收的热量Q吸=____________.
2. 温度降低时,物体放出的热量Q放=____________.
3. 我们可以将以上两个公式合并为一个公式____________,其中________
表示物体温度的变化.
二、 海陆风的成因
1. 海风的形成:白天,陆地比大海升温________,地面附近密度较小的热
空气________,海面较冷的空气就会来补充,于是冷空气沿海面吹向陆
地,形成海风.
2. 陆风的形成:夜晚,陆地比大海降温________,海面的________空气
________,地面附近的冷空气就会来补充,于是冷空气沿地面吹向大海,
形成陆风.
cm(t-t0)
cm(t0-t)
Q=cmΔt
Δt
快
上升
快
热
上升
1. 两个铝块的质量之比为1∶4,升高的温度之比为2∶1,则两铝块的比热
容之比为________,吸收的热量之比为________.
2. 若将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球(c铝>c铁>c铜)浸没在同
一沸水中煮较长的一段时间,从沸水中吸热最多的是________球.质量
是0.5 kg的水,水温由20 ℃升高5 ℃,则水吸收的热量是__________J,
水的内能增加__________J. [c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
3. 晴朗的沿海地区,海风通常发生在________(白天/晚上),这是因为陆地
沙土的比热容比水________,使得陆地吸热升温比水________(快/慢),
陆地上方空气上升,从而形成海面吹向陆地的海风.
4. 质量相等的一杯热水和一杯冷水升高相同的温度,则有关它们吸收的热量,
下列说法正确的是( )
A. 初温不知,无法判断 B. 吸收的热量一样多
C. 热水吸收的热量多 D. 冷水吸收的热量多
1∶1
1∶2
铝
1.05×104
1.05×104
白天
小
快
B
5. 质量和初温都相同的铜块和水吸收了相同的热量后,将铜块投入水中,
则( )
A. 温度由铜块传给水 B. 热量由铜块传给水
C. 热量由水传给铜块 D. 铜块和水之间无热传递
6. 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的热量后,温度从-14 ℃升高到-4 ℃,求冰块的质量.[c冰=
2.1×103 J/(kg·℃)]
B
0.4 kg
7. 有一根烧红的铁钉,质量是2 g,放出920 J的热量后,温度降低到20 ℃,
求铁钉的初温.[c铁=0.46×103 J/(kg·℃)]
?
?
铁钉放出的热量Q放=c铁mΔt=c铁m(t0-t),即920 J=0.46×
103 J/(kg·℃)×2×10-3 kg×(t0-20 ℃),解得t0=1 020 ℃
8. 用相同的电加热器分别给相同质量的水和煤油加热,经过5 min,水吸收
的热量为4.2×105 J,温度变化如图所示(水的比热容大于煤油的比热
容).求:
(1) 水的质量.
(2) 煤油的比热容.
第8题
(2) 用相同的电加热器分别给相同质量的水和煤油加热,经过5 min,水和
煤油吸收的热量相同,Q水=Q油,Δt油=50 ℃-10 ℃=40 ℃,由Q=cmΔt可得煤油的比热容c油=Q油mΔt油?=4.2×105?J5?kg×40?℃?=2.1×103 J/(kg·℃)
?
(1) 由于水的比热容大于煤油的比热容,质量相同的水和煤油,吸收相同的热量,水升高的温度值较小,所以B为水的图像,经过5 min,
Δt水=30 ℃-10 ℃=20 ℃,由Q=cmΔt可得水的质量m水=Qc水Δt?
= 4.2×105?J4.2×103?J/(kg·℃)]×20?℃?=5 kg
?
9. 铁比铜的比热容大,它表示:在质量相同及温度变化相同的条件下,铁
吸收或放出的热量比铜________;在质量相同及吸热或放热相同的情况
下,铜的温度变化比铁________.
10. 甲、乙两个实心铁球,甲的体积是乙的3倍,它们吸收了相同的热量后,
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________倍.
11. 将一瓶质量为0.5 kg、温度为25 ℃的纯净水放入冰箱,一段时间后纯
净水的温度降低了20 ℃,则这瓶纯净水的内能减少了________J,这
是通过________的方式改变了水的内能.[水的比热容c=4.2×103 J/
(kg·℃)]
12. 甲铁块质量是乙铁块的3倍,吸收相同热量,则甲、乙两铁块比热容之
比和升高温度之比分别为( )
A. 1∶1 1∶3 B. 1∶3 1∶3 C. 1∶1 3∶1 D. 3∶1 3∶1
多
大
3
4.2×104
13
?
热传递
A
13. 已知水的比热容大于酒精的比热容,下列说法中正确的是( )
A. 升高相同温度的水和酒精,吸热多的质量一定大
B. 初温相同的水和酒精吸收相等的热量,水的末温一定低
C. 质量相等的水和酒精放出相等的热量,水降低的温度一定少
D. 放出相等热量的水和酒精降低相同的温度,水的质量一定大
14. 两个质量不同的金属块,放出相同热量,降低相同温度,则( )
A. 质量大的金属块的比热容一定大B. 质量大的金属块的比热容一定小
C. 质量大的金属块的比热容可能大D. 两个金属块的比热容有可能相同
15. 一杯水,温度由30 ℃加热到50 ℃时吸收的热量为Q1,再由50 ℃加热到
70 ℃时吸收的热量为Q2,Q1与Q2的大小关系为( )
A. Q1>Q2 B. Q1=Q2 C. Q1<Q2 D. 无法判断
C
B
B
16. 将初温和质量均相等的铜块和铁块分别冷却,当它们放出相同的热量后,
彼此接触,则(c铜 A. 它们之间不发生热传递 B. 热量会从铜块传到铁块
C. 热量会从铁块传到铜块 D. 无法确定热传递的情况
17. 下列事实中,最能说明物体吸收的热量跟物质的种类有关的是[提示:
c煤油=2.1×103 J/(kg·℃),c铜=0.39×103 J/(kg·℃),c铝=
0.88× 103 J/(kg·℃),c酒精=2.4×103 J/(kg·℃),c沙石=
0.92×103 J/(kg·℃)]( )
A. 体积相同的水和煤油都升高5 ℃,水吸收的热量比煤油多
B. 质量相同的铝和铜,分别升高5 ℃和10 ℃,铝吸收的热量比铜多
C. 同样多的两杯水升高相同的温度,它们吸收的热量相同
D. 质量相等的酒精和沙石升高相同的温度,酒精吸收的热量比沙石多
C
D
18. (2020·杭州)夏日晴朗的白天,在太阳光照射下,某海边城市陆地与
海面之间空气流动示意图(图中箭头表示空气流动方向)合理的是( )
19. 将一壶质量为2.5 kg的水从室温烧开,水需吸收热量约( )
A. 8×102 J B. 8×103 J C. 8×104 J D. 8×105 J
A B C D
A
D
20. 为研究不同物质的吸热能力,某同学用两个完全相同的酒精灯,分别
给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,分别记录加热时间
和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的
图像,如图所示.
(1) 根据图像,某同学认为:“加热相同的时间时,甲升高的温度高
一些,这说明甲吸收的热量多一些.”这位同学的判断是否正确?
________.请说明理由:_________________________________
_______________________________________________________.
(2) 要使甲、乙升高相同的温度,应给________加热更长的时间,这
说明________的吸热能力强些.
(3) 若已知甲的比热容是1.8×103 J/(kg·℃),则乙的比热容是多大?
第20题
不正确
相同的酒精灯加热相同的时间,吸收的热量相同
乙
乙
2.4×103 J/(kg·℃)
21. 把质量为200 g的铅块加热到98 ℃,然后投进温度为12 ℃、质量为
80 g的水里,最后铅块和水的温度相同,都是18 ℃.[c铅=0.13×
103 J/(kg·℃),c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(1) 求在此过程中铅块放出的热量.
(2) 求水吸收的热量.
(3) 对计算结果进行对比分析,并说出原因.
(3) 由以上计算可以看出Q铅放>Q水吸,这是因为有部分热量散失到周围
空气中了
Q铅放=c铅m铅Δt铅=0.13×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×(98 ℃-
18 ℃)=2 080 J
(2) Q水吸=c水m水Δt水=4.2×103 J/(kg·℃)×0.08 kg×(18 ℃-
12 ℃)=2 016 J
22. 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·℃)]
Δt=Q吸c水m?= 8.4×104?J4.2×103?J/(kg·℃)]×0.4?kg?=50 ℃,因为水的初温为55 ℃,而在标准大气压下,水的沸点为100 ℃,所以水的末温为100 ℃,实际上水的温度升高值为100 ℃-55 ℃=45 ℃