2020-2021学年九年级物理全册13 .3 比热容

13.3比热容

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知识点一：比较不同物质的吸热能力

1.选用相同的电加热器(使物体单位时间吸收的热量相同)，为质量和初温相同的两种物质

进行加热，记录加热时间和温度。

2.加热相同的时间，比较温度的变化量，温度变化量越小说明吸热能力越强；变化相同的温

度比较加热时间，用时越长，说明吸热能力越强。

知识点二：比热容

(1)定义：我们把单位质量的某种物质温度升高(或者降低)1°C所吸收(或者放出)的热

量叫做这种物质的比热容，简称比热。符号：c。

(2)公式：c=———

m-\t

(3)常用单位：焦耳/(千克•℃)

(4)符号：J/(kg•℃)

(5)读作焦耳每千克摄氏度

(6)同种物质来讲，比热容是一个确定的数值(相等的)，跟物体质量的大小，温度改变的多

少，物体的形状、体枳、位置等无关，它仅与物质的种类和状态有关。

对不同物质来讲，比热容一般是不相同的。

(7)记住水的比热容：c*=4.2X103J/(kg-℃),物理意义为：1kg的水温度升高(或降

低)1℃,吸收(或放出)的热量为4.2Xl()3j。因为水比热容较大，所以水常用来调节气

温、取暖、作冷却剂、散热等。

知识点三：热量的计算

①计算物体吸收热量的公式为：。，kcm(L外=的』t

②计算物体放出热量的公式为：Q^cm[t(rt)=cniAt

重点难点解读

一、比热容问题是难点

记住水的比热容：c*=4.2X10：!J/（kg-℃）,物理意义为：1kg的水温度升高（或降

低）1℃,吸收（或放出）的热量为4.2X103J。因为水比热容较大，所以水常用来调节气

温、取暖、作冷却剂、散热等。

二、热量的计算是重点

（1）物体温度升高吸收的热量公式为Q方cm（Lt>=cniAt

公式中。暇是吸收热量，单位是J;c是物体比热，单位是：J/（kg・℃）；m是质量，单位是

kg；

to是初始温度；t是后来的温度。At是物体升高了的温度。

（2）物体温度降低放出的热量公式为0*CR（t°T）=cm/t

公式中0我是放出的热量，单位是J;c是物体比热，单位是：J/（kg•°C）；m是质量，单位

是kg；而是初始温度；t是后来的温度。At是降低了的温度。

对点例题解析

知识点一：比较不同物质的吸热能力

【例题1】两个质量相同的不同物质，吸收相同的热量，下列说法中正确的是（）

A.比热容大的物质升高温度较小

B.比热容小的物质升高温度较小

C.比热容大的物质升高温度较大

D.升高温度相同，与比热容大小无关

【答案】A

【解析】比较物质吸热能力的2种方法：

①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。②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。

根据Q=cmZ\t知，相同质量的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度升高小，故A

正确。

知识点二：比热容

【例题2】下列说法正确的是（）

A.燃料燃烧越充分，它的热值就越大

B.内燃机用水做冷却液，是因为水的比热容较大

C.敲击大小不同的编钟，发出声音的音色不同

D.在闹市区安装噪声监测装置，可以减弱噪声

【答案】B

【解析】A.燃料的热值与燃料种类有关，和是否完全燃烧无关，故A错误；

B.水是自然界比热容最大的物质，用它做发动机的冷却液，可以带走更多的热量，故B正

确；

C.大小不同的编钟，振动频率不同，因此发出声音的音调不同，故C错误；

D.在闹市区安装噪声监测装置，只能显示当地噪声的大小，而不能改变噪声的大小，故D

错误。

知识点三：热量的计算

【例题3】质量为1千克的牛奶，加热后温度升高了20℃,求牛奶吸收的热量。［c，怫=2.5X103

焦/（千克•℃）］

【答案】牛奶吸收的热量为5X10）。

【解析】知道牛奶的质量、牛奶的比热容、牛奶升高的温度值，利用吸热公式

Q®=cmAt求牛奶吸收的热量。

牛奶吸收的热量：

Q«=cmAt=2.5X103J/（kg・"C）XlkgX205C=5XlO'jo

达标训练题

基础训练题

1.比热的单位是：J/（kg•℃）,读作：。水的比热是：C=4.2X10：'J/（kg•℃）,

它表示的物理意义是每千克的水当温度升高（或降低）时，吸收（或放出）的热量是

【答案】焦耳每千克摄氏度。4.2X1(0。

【解析】比热的单位是：J/(kg・°C),读作：焦耳每千克摄氏度。水的比热是：

C=4.2X103J/(kg«℃),它表示的物理意义是每千克的水当温度升高(或降低)1℃时，吸

收(或放出)的热量是4.2X1O\J。

2.物体温度升高吸收的热量公式为；物体温度降低放出的热量公式为。

【答案】0啖=cz»(t-to)-cmAt；Qfn=cm(t<ri)-cmAt

【解析】理解记忆公式。要知道物体温度升高吸收的热量；物体温度降低放出的热量。吸收

多少热量呢？需要应用公式。正C勿(Lto)=37/1求解放出多少热量呢？需要应用公式Q族

求解。最重要的是一定要理解公式中每个字母的物理意义。

3.炎炎夏日，烈日下海滩的沙子热得烫脚，而海水很清凉，榜晚落日后，沙子凉了，海水

却依然暖暖的，这主要是因为海水和沙子具有不同的()

A.密度B.内能C.热量D.比热容

【答案】D

【解析】水的比热容大，在吸收和放出相同热量时，与同质量的其他物质相比，其温度变化

小。

水的比热容比沙子的比热容大，同样受热或冷却情况下，吸收或放出相同热量，水的温度变

化比沙小，因此，在受太阳照射条件相同时，海水比沙滩的温度低，放出相同热量时，海水

比沙滩的温度高，故D正确。

4.将质量为100kg、初温为20c的水加热到40℃,水吸收了J的热量[c木=4.2X103J/

(kg»℃)]«

【答案】8.4X101

【解析】水吸收的热量：

Q®=c*m(t-to)=4.2X103J/(kg・C)XIOOkgX(40℃-20℃)=8.4X106J»

5.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

【答案】D

【解析】本题考查的是热学相关知识。夏天在房间洒水降温是利用水的蒸发吸热，D错误。

ABC三项都是利用水的比热容大这一特性。

能力提升训练题

一、选择题

1.在热现象中，下列说法正确的是（）

A.冰在熔化过程中，要不断吸收热量，温度同时升高

B.一个物体内能增加了，一定是骏收了热量

C.新型燃料汽车实现了“零排放”，其效率已达到了100%

D.初春培育水稻秧苗时，为了不使秧苗受冻，应该早晨多排水，傍晚多灌水

【答案】D

【解析】A.冰是晶体，熔化过程中吸热，温度不变，故A错误；

B.一个物体的内能增加可能是吸收了热量，也可能是外界对此物体做功，故B错误；

C.目前有些新型燃料汽车，实现了“零排放”，减少了污染，提高了效率，但效率不会达到

100%,故C错误;

D.初春培育水稻秧苗时，为了不使秧苗受冻，傍晚多灌水，当夜晚温度降低时，因为水的比

热大，水放出热量，水的温度降低的比较少，不至于使秧苗受冻；在早晨把稻田内是水排出，

稻田接受太阳光的照射，泥土的比热小，泥土吸收热量，温度升高快，有利于秧苗的生长,

故D正确。

2.下列关于热现象的说法中正确的是（）

A.物体的温度越高所含的热量越多

B.内燃机的做功冲程将机械能转化成内能

C.打扫卫生时灰尘飞扬说明分子在永不停息地做无规则运动

D.物质的比热容越大反映了物质吸收或放出热量的能力越强

【答案】D

【解答】A.热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，只能说吸收热量或放出热量，故

A错误；

B.内燃机的一个工作循环有四个冲程，做功冲程是将内能转化成机械能，故B错误；

C.灰尘是可以看得见的物体，因此灰尘的飞扬不是分子的运动，而是物体的机械运动，故C

错误；

D.比热容是物质的一种特性，它反映了物质吸收或放出热量的能力，比热容越大反映了物质

吸收或放出热量的能力越强，故D正确。

3.如表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断正确的是()

物质水煤油冰铝铜

比热容/(J・kg3℃r)4.2X1032.1X1032.1X1030.88X1030.39X103

A.不同物质的比热容一定不同

B.物质的物态发生变化，比热容不变

C.质量相等的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多

D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量，水升高的温度更多

【答案】C

【解析】A.由表中数据可知，不同物质的比热容一般不同，但也有的物质比热容相同，如煤

油和冰，故A错误；

B.水和冰是水的两种状态，分析表中数据可知，其比热容是不同的，说明比热容与物质状态

有关，物质的物态发生变化，比热容也会发生变化，故B错误；

C.由表中数据可知，铝的比热容大于铜的比热容；质量相等的铝和铜升高相同的温度，因铝

的比热容大，则根据Q=cmZ\t可知铝吸收的热量更多，故C正确；

D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量，因为水的比热容大，所以根据、=^^1可知水升

高的温度少，故D错误。

4.下列说法中正确的是（）

A.一杯水和半杯水的比热容相等

B.0C的水没有内能

C.液体在任何温度下都能蒸发

D.固体分子之间只存在引力

【答案】AC

【解析】（1）比热容是物质的一种特性，其大小与物质的种类和状态有关；

（2）物体内所有分子由于热运动具有的动能和分子势能的总和叫内能,任何物体都有内能；

（3）根据蒸发的定义分析解答；

（4）分子之间既存在引力又存在斥力。

A.比热容是物质的一种特性，其大小与物质的种类和状态有关，与质量无关；一杯水和半杯

水的相比，物质的种类和状态不变，其比热容相等，故A正确；

B.因分子在永不停息地做无规则运动，所以一切物体都具有内能，故B错误；

C.蒸发是在任何温度下，在液体表面发生的缓慢的汽化现象，即液体在任何温度下都能蒸发,

故C正确；

D.分子之间既存在引力又存在斥力，故D错误。

5.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/［如（kg・℃）一口

水4.2X103铁0.46X103

酒精2.4X103铜0.39X103

煤油2.1X103干泥土0.54X103

冰2.1X103水银0.14X103

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.水吸收或放出热量的本领较强，常用作冷却剂

D.比热容是物质自身的性质之一，只和物质的种类有关

【答案】C

【解析】比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类和状态有关,与物质吸收热量的多少、

质量多少、温度变化没有关系；根据比热容的特点进行分析判断。

A.由表格中的信息可知，水的比热容大于煤油的比热容，比热容大小与质量无关，故A错

误。

B.液体的比热容不一定比固体的大，比如：冰的比热容比水银的比热容大，故B错误。

C.因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，

所以人们常用水作冷却剂，故C正确；

D.比热容是物质自身的性质之一，只和物质的种类和状态有关，故D错误。

6.A、B两物体质量相等，温度均为10℃；甲、乙两杯水质量相等，温度均为50℃。现将A

放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后甲杯水温降低了4C,乙杯水温降低了8℃,不考虑热量

的损耗，则A、B两物体的比热容之比为()

A4:9B.3:5C.2:3D.1:2

【答案】A

【解析】设A、B的质量均为m,水的质量均为M,

则对于A物体而言，它吸收的热量等于水所放出的热量，

故c,、mX(46℃-10℃)=c*MX4℃；

则对于B物体而言，它吸收的热量等于水所放出的热量，

故CBmX(42"C-10c)=c水MX8℃；

联立以上二式解之得cvCB=4：9,故A是正确的。

二、填空题

7.水的比热容为c，k=4.2X103/(kg・℃),其物理意义是1kg的水温度升高1℃,需要吸收

的热量为Jokg的水温度由20℃升高到25C,水吸收的热量为1.05义10号。

【答案】4.2X10)。5.

【解析】比热容的物理含义是单位质量的某种物质，温度升高或者降低1℃时，所需吸收或

者放出的热量。已知水的比热、升高的温度、吸收的热量，利用Q=cmat计算水的质量。

m=Q/c(t-to)=1.05X105J/4.2X10：iJ/(kg«℃)X(25℃-20℃)=5kg

8.将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中(如图所示)，通过—方式改变牛奶的内能，图中乙是

250g牛奶与热水的温度随时间变化的图象，则牛奶在加热过程中吸收的热量为—J.[c牛

奶=4.2X1(0/(kg•℃)]

【答案】热传递；2.1X101.

【解析】(1)改变内能的方法：一是做功，二是热传递，物体放出热量、内能减少、温度降

低；

(2)知道牛奶的质量、比热容，求出温度升高值，利用吸热公式QQcmat求牛奶吸收的

热量。

给牛奶加热的过程中，牛奶吸收热量、内能增加，是通过热传递方式改变了牛奶的内能；

由图乙可知，牛奶升高的温度：△t=40℃-20c=20℃,

则牛奶吸收的热量：

Q«=cmAt=4.2X103J/(kg・℃)XO.25kgX20℃=2.IXIO'jo

9.太阳能、水能、天然气、地热能、风能、潮汐能中，属于不可再生能源的是—。太阳

能热水器内装有100kg水，水温从20℃升高到70℃[c水=4.2Xl()3j/(kg»℃)]所吸收的热

量是Jo

【答案】天然气；2.IX101

【解析】(1)在太阳能、水能、天然气、地热能、风能、潮汐能中，天然气是在短期内不能

从自然界得到补充的能源，属于不可再生能源；而太阳能、水能、地热能、风能、潮汐能是

能源源不断的从自然界得到的能源，属于可再生能源。

(2)水吸收的热量：

Q«=cmAt=4.2X103J/(kg»℃)XI00kgX(70℃-20℃)=2.1X1O7J.,

10.小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为0.5kg的水和另一

种液体进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和另一

种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出：—(选填“甲”或“乙”)物

质为水，另一种液体的比热容为，这种液体在0〜15min内放出的热量为。

【答案】甲；2.IXIO3J/(kg-℃)；4.2X1O'J«

【解析】(1)时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，乙液体的温度降低

的快，甲液体温度降低慢；

利用热量的计算公式Q^cmat可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，谁的

温度降低得快，它的比热容小；

所以，甲液体的比热容大，所以若A、B两种液体中，一种液体是水，则这种液体一定是甲

液体，

由图可知：液体的初温是60℃,放热15分钟后甲液体的末温是40℃,

则水放出的热量：

3

QK=c*m*(t水-to)=4.2X10J/(kg«℃)XmX(60℃-40℃),

(2)由题知，而水和液体的质量相同，即m木=mz.

c*m*At=cz.m(60℃-20℃)=4.2X10：iJ/(kg・℃)XmX(60℃-40℃)»

解得c乙=2.IX10,J/(kg-℃).

(3)读图可得，乙在15min内由60℃降低到20℃,降低的温度是60℃-20℃=40℃,

所以乙放出的热量QQcmZ\t=2.1X10)/(kg*℃)XO.5kgX40℃=4.2X104J»

11.质量之比为2：3的甲、乙两种液体，当它们吸收的热量之比为7：5时，升高的温度之

比为6：5,则甲、乙的比热容之比为。

【答案】7：4。

【解析】知道两物体的质量之比、升高的温度之比、吸收的热量之比，利用吸热公式求甲乙

两物体的比热容关系。

由题知，m,：m乙=2：3,Atqi：Ati=6：5,Q”，：Q乙=7：5,

因为Q^cn^Xt,

Q甲c甲m甲△1:甲c甲X2X67

所以Q乙c乙m乙乙c乙X3X55'

解得：

。甲」-74

------------------I:40

C乙4

12.把1kg的水从60℃开始加热至沸腾，温度随时间变化的图像如图，由图像可知，水的沸

点是。C;水从70℃加热至90℃需要吸收的热量是J;水沸腾时，水面上方的气压一个标准大

气压（最后一空选填“大于”“小于”或“等于"）。［C*=4.2X103J/（kg«r）］

【答案】98；8.4X10'；小于。

【解析】（1）根据液体沸腾的特点找到沸点：液体沸腾时不断吸收热量，温度

保持不变，这个不变的温度是液体的沸点。

（2）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q^=cmZXt求

水吸收的热量；

（3）1标准大气压下水的沸点是100℃.沸点跟气压有关，气压越高，沸点越高。

由图可知，水沸腾时，不断吸收热量，保持98℃不变，所以98℃是水的沸点。

水吸收的热量:

Q«=cmAt=4.2X103J/(kg«℃)XIkgX(90℃-70℃)=8.4X10'j;

1标准大气压下水的沸点是100℃.沸点跟气压有关，气压越高，沸点越高。实

验中水的沸点是98C,所以实验时气压小于1标准大气压。

三、实验探究题

13.小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲)，以探究水和煤油的吸热能力。

(2)加热lOmin,水吸收的热量_(填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热

量；

(3)根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙)，由图象

可知，水的沸点是℃,煤油的比热容是J/(kg・℃)[c*=4.2X10;1J/(kg^C)]

(4)若本实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是J.(q«=3.0X107J/kg)

3

【答案】(1)控制不同物质的质量相同；(2)等于；(3)98;2.lX10J/(kg«℃)；(4)6.0X10\

【解析】(1)本实验需要用到天平这一测量工具，