13.3 比热容（7大题型）

13.3比热容知识点1比较不同物质的吸热情况1、实验方法①转换法：通过加热时间反映液体吸收热量的多少。②控制变量法2、实验方案①方案一：选取质量相同的不同物质，让它们吸收相同的热量，比较它们升高的温度，温度升高少的物质吸热本领强。②方案二：选取质量相同的不同物质，使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少，吸收热量多的物质吸热本领强。3、实验器材相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个、天平、停表、水和食用油。【注】选取相同规格的电加热器原因：保证相同时间内吸收的热量是相同的。4、实验步骤①实验装置如图甲、乙所示，在两个相同的烧杯中分别装入500g水和500g食用油；②用温度计分别测出它们的初温，再用相同的电加热器加热，保证相同时间放热相等；③方案一：对水和食用油加热相同的时间，观察并读出温度计的示数。方案二：使水和食用油升高相同的温度，观察并记录加热所用的时间。【注】为了使探究结论具有普遍性，可以选用不同的液体多次实验，以减小实验的偶然性。5、实验结论质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同;质量相等的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度也不同，实验说明不同种类的物质吸热本领不同。知识点2比热容1、概念：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升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。比热容用符号c表示。单位焦每千克摄氏度，符号J/（kg·℃）。2、物理意义比热容反映了不同物质吸、放热的本领，是物质的特性之一。单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量，与它温度降低1℃所放出的热量相等，数值上也等于它的比热容。【注意】比热容是由物质本身属性所决定的，与物质的种类、状态有关，与物体的量、温度、吸收热量或放出热量的多少无关。3、水的比热容较大的应用在常见物质中水的比热容是最大的。①水的温度难改变：沿海地区昼夜温差小，内陆地区昼夜温差大；增大人工水面来缓解热岛效应。②水的吸、放热本领强：常用水作为散热剂或冷却剂，如汽车发动机用水作冷却剂、冬天用水作暖气设备的供热介质等。知识点3热量的计算1、计算公式物体的质量为m，比热容为c，温度的变化量为∆t，则物体在温度变化过程中吸收或放出的热量Q①如果是吸热升温：Q吸②如果是放热降温：Q放2、热平衡方程发生热传递时，若不计热量损失，则高温物体降温放出的热量都被低温物体吸收，即放出的热量和吸收的热量相等，用公式表示为Q吸=Q1、比例法快速解题涉及到比值计算的题目时。第一步，以比值的形式写出要求的比值

Q甲Q乙第二步，用公式展开要求的比值

c甲m甲2、比热容图像的分析技巧①等温辅助线：作一条垂直于温度轴的直线，表示升高相同的温度，可以看出升高相同温度时对A加热的时间tA小于对B加热的时间t②等时辅助线：作一条垂直于时间轴的直线，表示加热时间相同，可以看出A中水的温度变化量∆tB中水的温度变化量∆t题型一比较不同物质的吸热情况【例1】（24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试）小明为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案：将A、B两种液体分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验装置如图甲、乙所示，实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度。（1）组装器材时应按照（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序依次安装；（2）实验时，选取相同、初温相同的A、B两种不同液体，加热时液体温度升高，我们通过来反映液体吸收热量的多少；（3）加热一段时间后，液体B的温度如图乙所示，为℃；（4）根据实验数据小明绘制出的温度-时间图象如图丙所示，则液体（选填“A”或“B”）更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。【变式1-1】（23-24九年级上·陕西咸阳·期中）如图所示为“探究不同物质吸热能力”的实验装置。（1）要完成该实验除了如图甲所示的器材外，还需要的测量工具有天平和；（2）实验中可通过（选填“加热时间”或“温度计示数”）反映物质吸收热量的多少，这是科学探究中常见的法；（3）分析图乙可知，（选填“a”或“b”）液体更适合做汽车发动机的冷却液。【变式1-2】（23-24九年级上·湖北荆州·阶段练习）同学们在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，加热质量相同的水和煤油，比较两种物质的吸热能力。（1）在相同条件下用相同的电加热器分别给水和煤油加热使其升高相同的温度，通过比较比较吸收热量的多少，从而比较水和煤油的吸热能力；（2）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随时间变化的图像，a为水，b为煤油，由图像可知煤油的比热容为J/（kg•℃）；[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]（3）另一小组的同学利用图甲所示装置对100g冰加热，他们每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。图乙是他根据记录的数据绘制的温度﹣时间图像；冰属于晶体，由B→C的过程，冰水混合物（需要/不需要）吸收热量，内能（不变/增大/减小）；设相同时间内物质吸收的热量相同，则BC阶段物质共吸收了J的热量[c冰＝2.1×103J/（kg•℃），c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。【变式1-3】（23-24九年级上·广西南宁·开学考试）如图甲所示是“比较不同物质的吸热本领”的实验装置。（1）为了得到相同的水和食用油，应选用的测量工具是；（2）实验中，测出水的末温如图乙所示，请将下表填写完整：物质质量/g初温/℃末温/℃加热时/min水1002210食用油100206410（3）分析上表中的实验数据可知：加热相同时间，水吸收的热量（选填“大于”、“等于”或“小于”）食用油吸收的热量，但的温度升高得更高，这说明水的吸热本领比食用油的吸热本领（选填“大”或“小”）；（4）如果使相同质量的水和食用油升高相同的温度，食用油需要吸收的热量比水（选填“多”或“少”）。【变式1-4】（23-24八年级下·北京·期中）如图是“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。两个相同的烧杯中分别装有质量相等的水和食用油。（1）实验中，水和食用油吸收热量的多少是通过来反映的；（2）实验中应量取初温和相同的水和食用油：（3）图中能合理反映该实验结果的图像是（填“甲”、“乙”或“丙”）；（4）下表是记录的部分实验数据，由数据可知：食用油的比热容为J/（kg）℃。物质质量/g初始温度/℃加热时间/min最后温度℃水20015425食用油20015650（5）暖气用水做导热介质，是由于水的。题型二对比热容的理解【例2】（23-24九年级上·河北邯郸·期中）已知铜的比热容比铝的比热容小，下列说法正确的是（）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，升高相同的温度，铜吸收的热量一定大于铝吸收的热量C．质量相同的铜块和铝块，吸收相同的热量，铝块升高的温度多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，热传递的方向是从铝块传给铜块【变式2-1】（22-23九年级上·山东聊城·期中）下表是一些物质的比热容水铝煤油、冰干泥土砂石铜根据表中数据，下列判断正确的是（）A．物质的比热容与物质的状态无关B．100g水的比热容是50g水的比热容的两倍C．寒冬季节，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D．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【变式2-2】（23-24八年级下·上海·期中）铁的比热容是0.45×103焦/(千克⋅℃)，单位读作。相同质量的水和铁块，温度都升高1℃，吸收的热量多；如果它们吸收相同的热量，升高温度多。【变式2-3】（23-24八年级下·上海·期末）铝的比热容为焦/（千克·℃），其单位读作。若质量相同的水和铝块吸收相同的热量后，水升高的温度铝升高的温度；若质量相同的水和铝块降低相同的温度，水放出的热量（以上两空均选填“大于”、“小于”或“等于”）铝放出的热量。【变式2-4】（22-23八年级下·上海浦东新·期末）水的比热容为J/（kg·℃），读作，它表示1kg的水温度每升高1℃，；1kg水倒掉一半，比热容将（选填“变大”、“不变”或“变小”）。题型三水比热容大的应用【例3】（23-24八年级下·重庆·期末）“赏中华诗词，寻文化基因，品生活之美”的中国诗词大会，深受观众喜爱。下列对于诗词中物理知识的解释，说法正确的是（

）A．“久雨重阳后，清寒小雪前”，雪的温度很低，所以雪的内能为零B．“泥融飞燕子，沙暖睡鸳鸯”，春日白天沙子较暖是因为沙子比热容较大C．“荷风送香气，竹露滴清响”，人闻到荷花的香气是因为分子在不停地运动D．“寒夜客来茶当酒，竹炉汤沸火初红”，汤在沸腾前持续加热，其内能不变【变式3-1】（24-25九年级上·河北石家庄·开学考试）下列实例中没有利用水的比热容较大的是（

）A．夏天中午往地上洒水降温 B．用热水袋取暖C．初春为了避免小麦冻坏夜晚向麦田灌水 D．城市建造人工湖用来降温【变式3-2】（23-24九年级上·安徽滁州·阶段练习）水的比热容大，这种特性使它在生活和生产中有着十分广泛的应用。下列应用中不属于利用这种特性的是（）A．晚上向秧田里灌水 B．夏天在地上洒水降温C．汽车发动机用水作为冷却剂 D．冬天让热水流过散热器来取暖【变式3-3】（23-24九年级下·山东枣庄·期中）水的比热容大这一特性在生活中有着广泛的应用，下列生活实例不是利用水的比热容大这一特性的是（）A．甲图，海边的昼夜温差较小 B．乙图，空调房里放盆水可以增加湿度C．丙图，冬天暖气设备用热水供暖 D．丁图，用水冷却汽车发动机【变式3-4】（2024·吉林·模拟预测）中华古诗词是我国传统文化中的瑰宝，有些优美词句还与物理知识有着密切的联系。“沙暖睡鸳鸯”，与水相比沙的小；“大地阳和暖气生”，大地内能的增加是太阳通过方式实现的。题型四比热容图像问题【例4】（23-24九年级上·山东临沂·期中）质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，它们温度随时间变化的关系如图所示。已知，下列说法中（）①甲物质是水②0~15min乙温度降低了20℃③0~15min甲放出了8.4×10⁴J的热量④乙物质的比热容为A．只有①②正确 B．只有②④正确C．只有①③正确 D．只有①④正确【变式4-1】（2024·山东淄博·二模）质量相等的甲、乙两种液体，装在相同的容器中，用相同的加热器加热，其温度随时间变化的图象如图所示。下列说法正确的是（

）A．乙的比热容比甲的大B．l~3min内乙的内能保持不变C．升高相同的温度，甲吸收的热量多D．加热相同的时间，乙吸收的热量多【变式4-2】（23-24九年级下·安徽六安·期中）兴趣小组用相同的酒精灯给质量相同的甲、乙两种液体加热，根据实验数据绘制了如图所示的甲、乙两种液体温度与加热时间的关系图像[c水=4.2×103J/（kg·℃）]，下列分析与计算正确的是（）A．甲液体在0℃时，分子停止运动，内能为零B．若其中一种液体为水，则另一种液体的比热容为1.4×103J/（kg·℃）C．加热2min，甲液体吸收的热量比乙液体吸收的热量多D．用甲液体作柴油机的冷却剂效果更好【变式4-3】（23-24九年级上·四川泸州·期中）在“比较不同物质吸热能力”实验中，小馨用完全相同的装置对水和香醋加热。（1）实验时要控制两种液体的（选填“质量”或“体积”）和初温都相同，为了完成该实验，除了图中所示的器材外，还需要增加的测量工具有天平和；（2）加热4min，香醋吸收的热量水吸收的热量（选填“大于”、“小于”或“等于”）；（3）小馨根据实验得到的数据画出了两种液体温度随时间变化的关系图像如图丙所示，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则可估算香醋的比热容为J/（kg•℃）。【变式4-4】（23-24九年级下·湖北黄石·期中）某实验小组用如图甲所示的装置比较水和食用油的吸热本领。（食用油的密度为0.8×103kg/m3）（1）加热前，在一个烧杯中倒入240mL的水，为了使水和食用油的质量相同，需要在另一个相同烧杯中倒入mL的食用油；（2）用两个相同规格的电加热器来加热水和食用油，每隔1min记录一次温度，并绘制图象如图乙所示，可以判断a物质是。停止加热，在相同质量的水和食用油温度降低的过程中，水放出的热量与降低的温度之比（填“大于”或“等于”或“小于”）食用油放出的热量与降低的温度之比。根据图象可知，该食用油的比热容为；（3）另一组同学用相同器材做实验时，得到如图丙的图象。若a物质在OB段吸收的热量为Qa，b物质在AB段吸收的热量为Qb，则QaQb（填“＞”或“＜”或“＝”）。题型五热量的计算【例5】（多选）（23-24九年级下·山东东营·期末）甲、乙两种物质质量都为1kg，丙物质质量为2kg，它们温度都升高1℃，吸收的热量如图所示，以下说法正确的是（）A．甲的比热容比乙的大B．乙、丙的比热容都为2×103J/(kg·℃)C．1.5kg的丙物质温度升高2℃，需吸收3000J的热量D．甲、乙的温度都降低1℃，乙比甲放出的热量多【变式5-1】（2023·四川绵阳·模拟预测）如图所示，是小明在探究冰的熔化特点时根据实验记录的数据绘制成的温度随时间变化的图象。分析图象发现，物体在B点时具有的内能（选填“大于”“小于”或“等于”）在C点时的内能；实验过程中，第2~8min物体吸收的热量为J。[冰的质量是500g，比热容是2.1×103J/（kg·℃），不计热量损失]【变式5-2】（2024·广西崇左·模拟预测）冬天，同学们常用热水袋取暖，这是利用水的（选填“比热容”或“热值”）大的属性，使保暖时间更长。若袋内0.5kg的水由90℃降低了20℃，则放出的热量为J。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）【变式5-3】（23-24九年级上·广东东莞·期中）水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，若将2kg的水倒掉一半，则剩下的水的比热容是J/(kg·℃)；水结冰后它的比热容将（填“改变”或“不变”）；初温为20℃、质量为1kg的水吸收2.1×105J的热量后温度升高℃。【变式5-4】（23-24八年级下·上海·期末）热水袋中装有1kg热水，一段时间后水温下降了30℃，求：水放出的热量Q放。[]【变式5-5】（22-23九年级上·四川成都·期中）如图是一定质量的冰升温熔化的过程，已知单位时间内物体吸收热量多少相同。若0~4min冰吸收了4.2×103J的热量。不计热量损失。[c冰=2.1×103J/(kg·℃)]求：（1）冰的质量；（2）0~12min对物体加热的过程中，物体吸收热量为多少？题型六比值的计算【例6】（23-24九年级上·陕西西安·阶段练习）用相同的电热棒分别给甲、乙两种液体加热（c甲＝2c乙），这两种液体的温度随加热时间变化的图线如图所示。下列说法正确的是（）A．两种液体每秒吸收的热量不同B．同时加热120s，甲升高的温度大于乙C．甲、乙两种液体的质量之比是3∶2D．如果相同质量的甲、乙两种液体，降低相同的温度，乙放出的热量比甲多【变式6-1】（23-24九年级上·辽宁营口·期中）质量相等的甲、乙两物体，若吸收相同的热量后，升高温度之比为2∶1，甲、乙两物体比热容之比为，若甲、乙两物体吸收热量之比为3∶5，那么甲、乙两物体升高温度之比为。【变式6-2】（24-25九年级上·全国·单元测试）甲、乙两物体，质量之比是1∶2，吸收的热量之比是3∶2，若它们升高相同的温度，则它们的比热容之比是。【变式6-3】（22-23九年级上·天津津南·期末）铁块和铁丝的质量之比是，当它们升高相同的温度，吸收的热量之比是，它们的比热容之比是。【变式6-4】（2024·广东清远·一模）如题图所示，是用相同加热器加热质量相等、初温相同的甲、乙两种不同液体时（忽略散热）得到水温与加热时间的图线。则在甲乙两种液体比热容之比是。在甲、乙两种液体升高温度相同时，吸收热量之比是；所以比较适用于冷却物体是液体。（选填甲、乙）。【变式6-5】（23-24九年级下·安徽合肥·期中）小明在实验室里做了“比较沙子和水的吸热能力”实验，发现初温和质量都相等的沙子和水，用相同的热源加热相同的时间后，沙子的末温比水的高。不计热损失，从理论上可得，小明的实验中沙子升高的温度与水升高的温度之比是