比热容（1）（解析版）

比热容（课时1）思维导图：---基础讲解和题型总结---3课时知识讲解考点1比热容的概念及其计算1.探究不同物质的吸放热能力（实验装置如图所示：相同的加热器、温度计）（1）方法--------控制变量法①质量和升高的温度相同，比较吸收热量的多少②质量和吸收热量相同，比较升高的温度（2）转换法：比较吸收热量的多少：比较加热长短，加热时间越长，吸收热量越多。加热时间相同，表示吸收热量相同3.实验发现：质量和吸收热量相同的水和食用油,食用油的温度升高的较高。可见，水要升高的温度与食用油升高的温度相同时，水需要吸收的热量比食用油的多.（表现在加热时间更长），说明水的吸热能力比砂石的强2.比热容：（1）物理意义：表示不同物质的吸热能力（本领）的物理量。（2）定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和乘积之升高的温度，叫作这种物质的比热容。用符号c表示。比值定义法（3）定义式：①c——比热容，Q——吸收或放出的热量，m——物质的质量，△t——升高或降低的温度。②该公式不能从数学的角度去理解比热容与Q、m、△t有关，比热容只与种类和状态。（4）单位：J/(kg·℃)，读作焦每千克摄氏度。（5）理解：①它是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关,与物质的质量、体积、温度等无关。

②水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，其物理意义为1kg的水升高1℃时吸收的热量为4.2×103J。冰的比热容是2.1×103J/(kg·℃)1.水的比热容（1）在常见物质中水的比热容是最大的。（2）应用：汽车发动机用水作冷却剂、暖气片中用水做介质、热水袋中装水取暖（3）解释现象：①沙漠地区昼夜温差比较大，沿海地区昼夜温差比较小②陆海风，海陆风的形式公式应用：根据公式：可知，质量相同水和沙石，水和沙石吸收（或放出）相同的热量，由于水的比热容大于砂石的比热容大，水升高（降低）的温度比砂石的小。1.利用比热容计算吸、放热：Q=cmΔt（1）低温物体吸收热量：Q吸=cmΔt------Δt=t-t0（2）高温物体放出热量：Q放=cmΔt-------Δt=t0-t注意：①t0表示初温Δt表示变化的温度---升高、升高了、降低、降低了t表示末温-------升高到、降低到变形②一般表达式：Q=cmΔt变形针对训练比热容的定义方法指导：比较比热容大小1.比热容大小与种类和状态有关方法指导：比较比热容大小1.比热容大小与种类和状态有关①同种物质，看状态，例如：水凝固成冰，比热容变小②同种物质，状态不变，比热容不变③不同物质：根据Q吸、m相同时，Δt越大，c越小m、Δt相同时，Q吸越大，c越大1．关于比热容，下列说法正确的是（A）A．沙子的比热容小，所以沙漠地区昼夜温差大 B．将一铁块等分为两块，每一半的比热容变为原来的一半 C．质量相等的水和煤油，吸收相同的热量，水的温度升得更高 D．比热容与物体的质量、吸热多少、温度变化大小有关解：A、沙子的比热容小，吸热升温快，放热降温也快，所以沙漠地区昼夜温差大，故A正确；B、物质的比热容取决于物质的种类，还与物质的状态有关，与物体的质量、吸收的热量、升高的温度无关，所以一铁块等分成两块，每一半的质量为原来的一半，但比热容不变，故B错误；C、水的比热容比煤油的比热容大，质量相等的水和煤油，吸收相同的热量，水升高的温度比煤油升高的温度小，故C错误；D、物质的比热容取决于物质的种类，还与物质的状态有关，与物体的质量、吸收的热量、升高的温度无关，故D错误。故选：A。2．一杯水的比热容是4.2×103焦/（千克•℃），单位读作焦耳每千克摄氏度。若将此杯水倒掉一半，剩下半杯水的比热容不变，若水凝固成冰，则比热容改变（以上两空均选填“改变”或“不变”）。我们的生活离不开水，这与水的比热容较大有关，因为它可以使地球昼夜及四季的温度变化小（选填“大”或“小”），从而有效的调节了气温。解：将此杯水倒掉一半后，剩下半杯水的种类和状态都没有变，所以水的比热容不变。水凝固成冰以后，其状态改变，比热容发生改变。由于水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，在相同的受冷和受热的情况下，水的温度变化小，所以可有效调节气温。故答案为：焦耳每千克摄氏度；不变；改变；小。由比热容表可知：1kg的煤油温度升高1℃，需吸收的热量为2.1×103J；质量相等的水和煤油，升高相同的温度，水吸收的热量多；质量相等的铝块与铜块，放出相等的热量，铜块降低的温度多。比热容[J/（kg•℃）]煤油2.1×103铝0.90×103水4.2×103铜0.39×103解：（1）煤油的比热容为2.1×103J/（kg•℃），表示1kg的煤油温度升高1℃，吸收的热量为2.1×103J；（2）质量相同的煤油和水，水的比热容大于煤油的比热容，升高相同的温度，由Q吸＝cmΔt可知，水吸收的热量多。（3）质量相同的铝块和铜块，铝的比热容大于铜的比热容，放出相同的热量后，由Q放＝cmΔt可知，铜块的温度降低的多；故答案为：2.1×103；水；铜块。用两个相同的加热器分别给质量和初温都相同的a、b两种液体加热，它们的温度随加热时间变化的图像如图所示，由图像可知a物质的比热容＜（选填“＞”、“＜”或“＝”）b物质的比热容。解：用两个相同的加热器分别给质量和初温都相同的a、b两种液体加热，可知在相同的时间内它们吸收的热量相同，从图示可知，a物体温度上升更快，故a物质的比热容较小。故答案为：＜5．一杯水凝固成了冰，其（D）A．比热容不变 B．密度不变 C．内能不变 D．质量不变解：A．比热容的大小与物质的种类和状态有关，水凝固成冰，物质的状态改变，其比热容大小发生改变，冰的比热容小于水的比热容，故A不正确；BD．质量是物质本身的一种属性，与状态无关，水凝固成冰，状态发生变化，物质多少没有变化，所以质量不变。水凝固成冰，体积变大，由公式ρ＝知，密度变小，故B不正确，D正确；C．冰熔化成水的过程中，需要吸收热量，则其内能增大，故C不正确。故选：D。6．如图是燃烧木炭加热烤肠时的一个场景，为了让烤肠不致被烤焦且均匀受热，店主将烤肠放在石子上烤而不直接放在铁锅内烤。下面分析正确的是（B）A．闻到烤肠的香味，表明扩散只在气体中发生 B．在加热的过程中，烤肠的内能增大 C．木炭燃烧的过程中，内能转化为化学能 D．烤肠在石子上烤利用了石子比铁锅的比热容小解：A．闻到烤肠的香味，表明扩散到空气中，而扩散是指不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象，不仅仅在空气中发生，故A错误；B．加热烤肠时，烤肠吸收热量，温度升高，温度增加，故B正确；C．燃料燃烧是将化学能转换为内能的过程，故C错误；D．利用这种石头来制熟烤肠，这主要是利用了石头的比热容比铁的比热容大，在同样吸热的情况下，其温度升高比较慢，且散热比较均匀的特点。故选：B。7．已知铜的比热容比铝的比热容小，下列说法正确的是（C）A．将一块铜的质量减小一半，它的比热容减半 B．质量相同的铜块和铝块，铜块的内能比铝块的内能小 C．质量相同的铜块和铝块，吸收相同的热量，铜块升高的温度多 D．质量和初温都相等的铜块和铝块，放出相等热量后相接触，热传递的方向是从铜块传给铝块解：A、比热容是物质的一种特性，与质量无关，故将一块铜的质量减小一半，铜的比热容不变，故A错误；B、影响物体内能的因素有物质的种类、质量、温度和状态，而选项中不确定铜块和铝块的温度，因此不确定二者之间的内能大小，故B错误；C、根据Δt＝可知，质量相同的铜块和铝块，吸收相同的热量，铜的比热容较小，因此铜块升高的温度多，故C正确；D、根据Δt＝可知，质量相同的铜块和铝块，放出相同的热量，铜的比热容较小，因此铜块降低的温度多，铜块和铝块初温相同，则铜块的末温较低，所以热传递的方向是从铝块传给铜块，故D错误。故选：C。二．比热容解释简单的自然现象8．在烈日当空的海边玩耍，你会发现沙子烫脚，而海水却是凉凉的，这是因为海水的比热容比沙子大，因此，相同质量的海水和沙子，在吸收相同的热量时，沙子升温比水快，沙子温度高，海水温度低，故可以感觉到沙子烫脚，而海水却是凉凉的。解：海水比沙子的比热容大，因此，相同质量的海水和沙子，在吸收相同的热量时，沙子温度升高的快，温度高，而海水温度升高的慢，温度低。故可以感觉到沙子烫脚，而海水却是凉凉的。故答案为：大；质量；相同的热量。9．如图所示，是某气象台列出的沿海城市三亚和内地城市成都的气象情况请你根据两座城市的气温变化情况判断：城市乙是三亚（选填“三亚”或“成都”），理由是由于水的比热容较大，使沿海城市昼夜温差小。解：沿海地区水多，水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小；由表中数据可知城市乙的温差小，所以乙是沿海城市三亚，甲是内地城市成都。故答案为：三亚；由于水的比热容较大，使沿海城市昼夜温差小。10．水具有比热容大的特点，下列生活和生产中的现象与此特点无关的是（B）A．海边昼夜的温度差较小 B．空调房里放盆水可增加空气温度 C．冬天的暖气设备用热水供暖 D．用水来冷却汽车发动机解：A、因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大，同样吸放执的情况下，水的温度变化较小，所以海边昼夜的温度差较小，不合题意；B、空调房里放盆水可增加空气温度，是利用了水的蒸发来加湿，与比热容无关，符合题意；C、因为水的比热容较大，降低相同的温度，水放出的热量多，所以冬天供暖系统使用热水循环供暖，不合题意；D、因为水的比热容较大，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水做内燃机的冷却液，不合题意。故选：B。11．如图所示，是A、B两个城市日气温变化曲线，且两城市面积、纬度等地理情况基本相同，通过对图象分析，下列所得结论正确的是（B）A．图中A城市日气温变化较小 B．图中B城市的水域面积大于A城市 C．图中A城市人居住比较舒适 D．图中B城市人容易患感冒解：A、据图象可知，B城市中温差变化比较小，故该选项错误；B、据水的比热容较大大的特点可知，B城市中温差变化比较小，即水域面积大，故正确；C、B城市中温差变化比较小，B城市人居住比较舒适，故错误；D、B城市中温差变化比较小，B城市人不易感冒，故错误；故选：B。12．水的比热容较大，人们往往利用它的这一特性为生活生产服务，下列事例中与水的比热容有关的应用是（D）A．撒盐融雪 B．人工降雨 C．洒水降温 D．热水取暖解：A、其它条件相同时，在积雪上撒盐是在雪中掺入杂质，积雪的熔点会降低，即熔点低于当地气温，使雪熔化，确保交通的畅通，与水的比热容无关，故A不符合题意；B、人工降雨，是干冰（固体二氧化碳）迅速的吸热升华成二氧化碳，使周围的温度降低，水蒸气凝结成小水滴，形成降雨，与水的比热容无关，故B不符合题意；C、炎热的夏天，往地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度。与水的比热容无关，故C不符合题意；D、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以让流动的热水流过散热器来供暖，故D符合题意。故选：D。13．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。这里隐含的物理知识是：水的比热容较大。气温降低时，水能放出（选填“放出”或“吸收”）较多的热量，这一过程中改变水的内能的方式是热传递。解：水的比热容是常见物体中最大的，根据Q放＝cm（t﹣t0），气温降低时，由于水的比热容比较大，在质量一定时，水可以放出更多的热量；这一过程中将水的内能转移到秧田上，所以是通过热传递改变水的内能。故答案为：比热容；放出；热传递。14．习总书记提出“绿水青山就是金山银山”这一论断。许多城市为了改善城市环境，大力开发湿地公园，修建人工湖，这样可以调节气温的主要原因是：水的比热容大，即等质量的水和其他物质比较，吸收或放出相等的热量，水的温度变化较小（选填“大”或“小”）。解：因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小，能有效调节周围环境的气温。故答案为：水的比热容大；小。15．如图是某沿海城市与某内陆城市同一天的气温变化曲线。请你判断内陆城市一天气温变化所对应的曲线是A（填A或B），这是由于砂石的比热容小于（填大于、等于或小于）水的比热容，吸收相同的热量后温度变化大（填“大”或“小”）。解；内陆地区砂石多，砂石比热容比水小，在质量相同、吸收或放出相同的热量时，温度变化大，使得内陆城市昼夜温差变化大。故答案为：A；小于；大。16．小明家的热水器装有50kg水，将水由20℃加热到60℃，水需要吸收的热量是8.4×10⁶J。小明用去一部分水，热水器中水的比热容不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）。沿海地区比内陆地区昼夜温差小，是因为水的比热容大。解：（1）这些水从20℃加热到60℃需要吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（60℃﹣20℃）＝8.4×106J；（2）比热容是物质的一种特性，与温度无关，与物态有关，所以加热水的过程中，水的比热容不变；（3）由Q＝cmΔt可知，相同质量的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的物质温度变化量小，由此可知沿海地区比内陆地区昼夜温差小，是因为水的比热容比砂石的比热容大。故答案为：8.4×10⁶；不变；比热容大。17．查如表可知，煤油的比热容读作2.1×103焦每千克摄氏度。汽车发动机用水作冷却剂，是因为水的比热容较大，与质量相同的其他物质相比，A（选填序号A“升高相同温度，水吸收热量较多”、B“降低相同温度，水放出热量较多”）。比热容[单位：焦/（千克•℃）]煤油：2.1×103铝：0.90×103水：4.2×103铜：0.39×103解：由表可知，煤油的比热容为2.1×103焦/（千克•℃），读作2.1×103焦每千克摄氏度；汽车发动机用水作冷却剂是利用水的比热容大，与质量相同的其他物质相比，升高相同的温度，水吸收热量较多（注意发动机的温度高，发动机放出热量，水吸收热量），故选A。故答案为：2.1×103焦每千克摄氏度；水的比热容较大；A。18．水的比热容较大的特点在日常生活中的应用非常广泛，下列现象及应用与此特点无关的是（D）A．春天的夜晚，农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏 B．汽车发动机冷却循环系统用水作工作物质 C．冬天的暖气设备用热水供暖 D．炎热的夏天在教室地面上洒水，顿时感觉变凉爽解：A、水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以晚上向秧苗田里放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，故A不符合题意；B、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，所以汽车发动机的冷却循环系统用水做工作物质，故B不符合题意；C、因为水的比热容大，同样质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，故冬天室内的暖气用热水循环供热，故C不符合题意；D、炎热的夏天，往室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，不是利用水的比热容大的特点，故D符合题意。故选：D。19．在沿海地区炎热晴朗的天气里，易形成海陆风。陆风和海风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气对流形成的。如图所示是海陆风形成的示意图，其中乙图反映海风形成的时间是白天，形成海陆风的根本原因是水和陆地的比热容不同。解：由于陆地和海水的比热容不同，海水的比热容大于陆地的比热容，在同样太阳光的照射下，陆地和海洋升温和降温的快慢不同，从而使空气形成对流，白天，陆地比海洋升温快，地面上方是热空气，密度小，会上升，海面上方是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，故乙图反映海风形成的时间是白天，甲图反映陆风形成的时间是晚上。故答案为：乙；水和陆地的比热容不同。三．实验比较不同物质吸热的情况20．在“比较不同物质吸热能力”的实验中，将a、b两种不同的液体分别放入如图甲两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热。记录相关数据，并绘制出如图乙所示的图象。（1）在进行加热前，要求a液体和b液体必须初温和质量完全相同；（2）a液体在第35min的内能大于第30min的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）；（3）分析乙图数据，要在a和b两种液体中选择一种液体做冷却液，你认为选择b（选填“a”或“b”）液体较为合理；（4）对初温均为20℃的c、d两种液体加热（mc＞md），如图丙为c、d两种液体的温度随加热时间变化的关系图象，c液体的比热容小于d液体的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）。解：（1）根据控制变量法可知，实验时，需要选用初温和质量相等的a、b两种液体；（2）物体在加热的过程中一直吸收热量，内能变大，所以a液体第30s的内能要小于第35s的内能；（3）a和b的质量和初温相同，根据图像可知，加热相同的时间，吸收相同的热量，a的温度升高的多，则a的吸热能力弱，b的吸热能力强，b的比热容大；根据Q＝cmΔt，吸收相同的热量，比热容大的，温度升高的就小，就更适合做冷却液，b的吸热能力强，b的比热容大，故b做冷却液更好；（4）由图可知，在液体温度不变前的时间段，c、d变化图象是重合的，即c、d吸收相同的热量，升高相同的温度，由于c的质量大于d的质量，根据c＝可知，当吸收的热量和升高的温度相同时，质量大的比热容小，所以c的比热容小于d的比热容。故答案为：（1）质量；（2）大于；（3）b；（4）小于。21．某班同学利用如图所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。（1）除了图中给的实验器材外，还需要的测量工具有托盘天平和秒表；水和煤油吸热的多少是通过加热时间来判断的。（2）本实验需要用到天平，目的是控制质量相等；加热7min，水吸收的热量等于（选填“大于”“等于”或“小于”）煤油吸收的热量。（3）实验中水和煤油的温度随时间变化的图像如图所示，可知水的沸点是98℃；煤油的比热容是2.1×103J/（kg•℃）。（4）水在沸腾之后温度不变，内能增加。（选填“增加”“不变”或“减小”）解：（1）根据转换法，用加热时间长短表示吸热多少，除了图中给的实验器材外，还需要的测量工具有托盘天平和秒表；水和煤油吸热的多少是通过加热时间来判断的。（2）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，本实验需要用到天平，目的是控制质量相同；加热7min，由转换法，水吸收的热量等于煤油吸收的热量；（3）实验中水和煤油的温度随时间变化的图像如图所示，可知水的沸点是98℃；根据右图可知，升高30℃，水和煤油的加热时间分别为20min和10min，由转换法，煤油和水的吸热之比为1：2，根Q＝cmΔt可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，煤油的比热容是c＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。（4）水在沸腾之后温度不变，水吸热，故水的内能增加。故答案为：（1）秒表；加热时间；（2）控制质量相等；等于（3）98℃；2.1×103；（4）不变；增加。22.某同学在做“比较不同物质的吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，得到的实验数据如下表：物质次数质量m/kg升高的温度Δt/℃加热时间t/min水10.110220.2104煤油30.110140.2102（1）实验中，记录加热时间的目的是：比较水和煤油吸收热量的多少。（2）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的质量有关；分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：升高相同的温度时，质量相同的不同物质，吸收的热量不同；（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和煤油，煤油的温度升高的多；（4）该实验采用了控制变量法和转换法，下列探究过程中也采用了这两种方法的是A。A.探究影响压力作用效果的因素B.探究平面镜成像的特点解：（1）实验中，记录加热时间的目的是：比较水和煤油吸收热量的多少。（2）由表中第1、2次或第3、4次实验数据可知，液体种类和升高的温度都相同而液体质量不同，液体吸收的热量不同，质量越大，吸收的热量越多，由此可得：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的质量有关；由表中第1、3次或第2、4次实验数据可知，液体质量和升高的温度都相同而液体种类不同，液体吸收的热量不同，由此可得：升高相同的温度时，质量相同的不同物质吸收的热量不同。（3）由表中实验数据可知，质量相同的水和煤油升高相同的温度，煤油的加热时间短，这说明煤油的吸热能力弱，如果加热相同的时间，质量相同的水和煤油，煤油温度升高的多。（4）该实验采用了控制变量法、转换法；A、探究影响压力作用效果的因素实验应用了控制变量法、转换法；B、探究平面镜成像的特点实验应用了等效替代法；C．探究通电螺线管的磁场是什么样的实验，应用了模型法；故与该实验方法相同的是A。故答案为：（1）比较水和煤油吸收热量的多少；（2）质量；不同物质；（3）煤油；（4）控制变量；转换；A。如图所示，在“比较不同物质吸热情况”的实验中，各取质量为50g、初温为20℃的水和食用油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔1min记录一次数据，如表所示。物质加热时间/min消耗酒精/g末温/℃物质加热时间/min消耗酒精/g末温/℃食用油10.554水10.53521.08821.05031.512231.565（1）分析实验数据可知，水（选填“水”或“食用油”）的吸热能力更强。（2）实验中主要用到的科学