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1、专题13.3 比热容 课前预习 1在热传递过程中，传递能量的多少叫热量。（物体含有多少热量的说法是错误的）2单位质量的某种物质温度升高（或降低）1，吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。3比热是物质的一种属性，它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变，只要物质相同，比热就相同。4比热的单位是：J/(kg)，读作：焦耳每千克摄氏度。5水的比热是：C=4.2103J/(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4.2103J。6热量的计算：（1）物体温度升高吸收的热量公式为Q吸=cm(t-t0)=cmt 公式中Q吸是吸收热量，单位
2、是J；c 是物体比热，单位是：J/(kg)；m是质量,单位是kg；t0是初始温度；t 是后来的温度。t是物体升高了的温度。（2）物体温度降低放出的热量公式为Q放=cm(t0-t)=cmt公式中Q放是放出的热量，单位是J；c 是物体比热，单位是：J/(kg)；m是质量，单位是kg；t0是初始温度；t 是后来的温度。t是降低了的温度。知识点解读与例题突破知识点一：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
3、长，说明吸热能力越强。【例题1】（2019上海）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：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。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Qcmt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1.定义：一定质量的某种物质，在温
4、度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做物质的比热容。2.物理意义：单位质量（1kg）的某种物质温度升高（降低）1时吸收（放出）的热量。表示物体吸热或放热的热量。3.比热容是物质的一种特性，大小与物质的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。4.单位：J/（kg）5.水的比热容为4.2103J/(kg)，它表示的物理意义是：1kg的水温度升高（或降低）1吸收（或放出）的热量为4.2103J。6. 热量的计算公式：=cmt【例题2】（2019广东深圳）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.
5、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。 【例题3】（2019贵州黔东南）小王路过加油站时闻到了汽油的气味，这是汽油分子作 ，汽油属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；将质量为100kg、初温为20的水加热到40，水吸收了 J
6、的热量c水4.2103J/（kg）。【答案】无规则运动；不可再生；8.4106。【解析】（1）闻到汽油味，这是扩散现象，说明汽油分子在不停地做无规则运动；（2）汽油属于化石能源，消耗后不可能在短时间内得到补充，属于不可再生资源；（3）水吸收的热量：Q吸c水m（tt0）4.2103J/（kg）100kg（4020）8.4106J。习题精练一、选择题1（2019深圳）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燃料的热值是燃料的特性，与实际燃烧情
7、况无关，故该选项错误；B水的比热容比较大，等质量物质在升高相同温度时，水吸收的热量多，适合作为内燃机的冷却液，该选项正确；C敲击大小不同的编钟，是音调不同，相同乐器发出的声音的音色相同，该选项错误；D噪声监测装置只能监测噪声等级，不能减弱，该选项错误。2（2018淄博）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】（1）对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；（2）水分的蒸发会从周
8、围吸热而降低周围环境的温度，即蒸发吸热。A.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取暖，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，所以汽车发动机用循环水冷却，故B不符合题意；C.因为水的比热容大于沙石的比热容，相同质量的水和砂石吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的温度少，所以沿海地区昼夜温差比内陆地区小，故C不符合题意；D.炎热的夏天，在室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，使人感到凉爽，不是利用水的比热容大的特点，故D符合题意。3（2019四川内江
9、）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
10、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。4（2019四川达州）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
11、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。5（2019福建）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/（Jkg11）4.21032.11032.1l030.881030.39103A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.
12、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Qcmt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Qcmt可知水升高的温度少，故D错误。6（2019北京）下列说法中正确的是（）A一杯水和半杯水的比热容相等 B0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）
13、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。7（2018烟台）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
14、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，同样受热或冷却的情况下，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。8.（创新题）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4.2103铁0.46103酒精2.4103铜0.39103煤油2.1103干泥土0.54103冰2.1103水银0.1410
15、3A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
16、之一，只和物质的种类和状态有关，故D错误。9.（2018福建）福建沿海地区昼夜温差较小，而内陆沙漠地区昼夜温差较大。这主要是因为海水与砂石相比具有较大的（ ）A密度 B内能 C比热容 D质量【答案】C【解析】沿海地区，水多，因为水的比热容较大，相同质量的水和泥土沙石比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少，据此分析。沿海地区水多；内陆地区水少、沙石多。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，使得沿海地区昼夜的温差小。10.（经典题）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
17、。现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后甲杯水温降低了4，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（ ） A 4:9 B3:5 C2:3 D1:2 【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cAm(4610)=c水M4；则对于B物体而言，它吸收的热量等于水所放出的热量，故cBm(4210)=c水M8；联立以上二式解之得cA：cB=4：9，故A是正确的。二、填空题11.（2018济宁）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
18、加热过程中吸收的热量为Jc牛奶=4.2103J/（kg）【答案】热传递；2.1104。【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Q吸=cmt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=4020=20，则牛奶吸收的热量：Q吸=cmt=4.2103J/（kg）0.25kg20=2.1104J。12（2018菏泽）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
19、从20升高到70c水=4.2103J/（kg）所吸收的热量是J。【答案】天然气；2.1107。【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吸=cmt=4.2103J/（kg）100kg（7020）=2.1107J。13（2017烟台）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
20、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015min内放出的热量为 。【答案】甲；2.1103J/（kg）；4.2104J。【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放=cmt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：Q放=c水m水（t水t0）=4.210
21、3J/（kg）m（6040）。（2）由题知，而水和液体的质量相同，即m水=m乙c水m水t=c乙m（6020）=4.2103J/（kg）m（6040）。解得c乙=2.1103J/（kg）。（3）读图可得，乙在15min内由60降低到20，降低的温度是6020=40，所以乙放出的热量Q放=cmt=2.1103J/（kg）0.5kg40=4.2104J。14（2018青岛）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
22、。由题知，m甲：m乙=2：3，t甲：t乙=6：5，Q甲：Q乙=7：5，因为Q吸=cmt，所以=，解得：=7：4。15（2018泰安）标准大气压下，质量为0.5kg、温度为70的水放出4.2104J的热量，水的温度降低了c水=4.2103J/（kg）。【答案】20【解析】知道水的质量、放出的热量、比热容，利用Q放=cmt求水温度降低值。由Q放=c水mt可得，水降低的温度：t=20。16（2018临沂）大多数汽车防冻冷却液是以水和乙二醇为原料混合而成的，其中主要成份是水，这是利用了水的 的特点。配制防冻冷却液时将乙二醇加入水中，二者混合后实际的总体积小于混合前水和乙二醇的总体积，这说明分子是运动的
23、，同时也说明 。【答案】比热容大；分子之间有间隙。【解析】（1）因为水的比热容大，质量相同时升高相同的温度，吸收的热量多，故大多数汽车防冻冷却液是以水和乙二醇为原料混合而成的，其中主要成份是水，就是利用了水的比热容大的特点；（2）水和乙二醇充分混合后的总体积小于混合前水和乙二醇的总体积，说明分子之间有间隙。17（2017泰安）对质量是50g的水加热，使水温从40升高到80，水吸收的热量是Jc水=4.2103J/（kg）。【答案】8.4103。【解析】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吸=cmt求水吸收的热量。水的质量m=50g=0.05kg，水吸收的热量：Q吸=cm（tt
24、0）=4.2103J/（）0.05（8040）=8.4103J。18（2017日照）发电机是利用 的原理发电的，将机械能转化为电能；太阳能热水箱是将太阳能转化为内能的装置。小明家的太阳能热水器的水箱中装有初温为15，质量为50kg的水，集热管每小时接收的太阳能为1.89107J，则每小时该热水器里的水能升高的温度是不及热量损失，c水=4.2103J/（kg）。【答案】电磁感应现象；85。【解析】发电机是根据电磁感应现象制成的；知道每小时接收的太阳能（水吸收的热量），水的质量、水的比热容，利用吸热公式Q吸=cmt求水温度的升高值。发电机是利用电磁感应现象的原理发电的；设水温升高为t，由Q=cmt
25、得：t=90；末温为t=15+90=105；由于水的沸点为100，故水的最终温度为100，水升高的温度为10015=85。19.（创新题）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 ;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水4.2103J/(kg)【答案】98；8.4104；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吸=cmt求水吸收的
26、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吸=cmt=4.2103J/（kg）1kg（90-70）=8.4104J；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98，所以实验时气压小于1标准大气压。20.（经典题）小明在燃气灶上煲汤，将质量为2kg、初始温度为20的汤，升高了80，汤吸收了 J的热量，这是通过方式来改变汤的内能。汤的比热容为4103J/kg）【答案】6.4105；热传递。【解析】（1）汤吸收的热量：Q吸cmt4103J/（
27、kg）2kg806.4105J；（2）在燃气灶上煲汤时，汤吸收热量，内能增加、温度升高，是利用热传递来改变汤的内能。三、实验探究题21（2017临沂）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。（1）本实验需要用到天平这一测量工具，目的是 ；（2）加热10min，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水=4.2103J/（kg）】（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酒=3.
28、0107J/kg）【答案】（1）控制不同物质的质量相同；（2）等于；（3）98；2.1103J/（kg）；（4）6.0105。【解析】（1）本实验需要用到天平这一测量工具，目的是：控制不同物质的质量相同；（2）加热10min，水吸收的热量 等于煤油吸收的热量；（3）水沸腾时保持不变的温度叫沸点，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98，由图乙知，升高相同的温度，水用的时间是煤油的2倍，即吸收的热量是煤油的2倍，根据c=，在质量、升温相同的情况下，比热容与Q成正比，故煤油的比热容是：4.2103J/（kg=2.1103J/（kg）。（4）若本实验共消耗酒
29、精20g，则这些酒精完全燃烧放出的热量是：Q放=mq酒=0.02kg3.0107J/kg=6.0105J。22（2017莱芜）小华同学用温度计测出一部分冰的温度如图甲所示，然后利用图乙所示装置对100g冰加热，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。图丙是他根据记录的数据绘制的温度时间图象，根据图甲和图丙图象可知：（1）图甲中温度计的示数为；（2）在BC阶段中C点处物质的内能B点处物质的内能（选填“大于”、“小于”或“等于”），理由是；（3）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=2.1103J/（kg），c水=4.2103J/（kg）；（4）由丙图可
30、以看出AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的时间长，其原因是 。【答案】（1）14；（2）大于；晶体熔化过程吸热；（3）4.2103；（4）水的比热容比冰的大。【解析】（1）温度计的最小刻度值是1，温度计示数往上越来越小，是0以下，示数是14；（2）由图象知，BC段为熔化过程，熔化过程中要不断吸热，内能增加，温度不变，故在BC阶段中C点处物质的内能大于B点处物质的内能；（3）AB阶段5min物质吸收的热量Q=cm（tt0）=2.1103J/（kg）0.1kg10=2.1103J；因为相同时间内物质吸收的热量相同，则BC阶段物质共吸收了22.1103J=4.2103J的热量；（4）因为Q=c
31、mt，所以c=，因为AB段和CD段物质的质量m相同，由图象知，升高的温度相同，都是10，加热时间之比为1：2，所以吸收的热量之比为，从而计算得比热容之比为，所以该物质在AB段的比热容小于CD段的比热容。四、计算题23.（经典题）当今太阳能热水器已经在广安城乡用得非常普遍了，如图所示。已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里，能将8 、100 L水加热到38 。请解答：在此过程中，水吸收了多少热量？水的比热容为4.2103 J/（kg），水的密度为1.0103 kg/m3【答案】1.26107 J【解析】本题考查密度公式和吸热公式的应用。由=m/v公式求出水的质量m,根据物体吸收热量公式Q吸=cm（tt0）求出结论。太阳能热水器中水的体积 V=100 L=100 dm3=0.1 m3，由=m/v可得，水的质量 m=V=1.0103 kg/m30.1 m3=100 kg。在此过程中，水吸收的热量Q吸=cm（tt0）=4.2103 J/（kg）100 kg（38 8 ）=1.26107 J。