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1、初三物理比热容及热量的计算上海科技版【本讲教育信息】一. 教学内容：比热容及热量的计算二、知识地位：比热容和热量的计算是内能与热机一章的重点内容，也是各地市中考必考的知识点。在各地市的中考中，涉及“比热和热量的计算”的考题，主要围绕以下知识点：（1）比热容的概念；（2）物质的比热值表示的物理意义；（3）运用热量公式求解比热容、质量、热量及物体的初温和末温等。下面归类进行解析。三、知识归纳：1、比热容:单位质量的某种物质升高1（或降低1）吸收（或放出）的热量叫这种物质的比热容，简称比热。物理量符号：C 单位：焦/千克（J/kg）2、比热是物质的一种特性，每种物质都有各自对应的比热，不同物质的比热
2、一般不同。比热与物质的热量、温度、温度变化和吸收（或放出）热量的多少无关。比热的大小标志着物质温度改变的难易程度。3、热量的计算物体吸收（或放出）热量时，其对应温度变化的关系：Q吸=Cm（tt0）；Q放=Cm（t0 t）对于固、液、气三种物质形态，温度变化时吸收或放出的热量问题均能用上式处理。4、由Q=Cm（tt0）可得 此式给出了如何利用实验方法求出物质的比热。但比热与物体的质量及初温、末温及吸收的热量均无关。四、知识强调：1、比热容是物质的特性之一。物质不同，比热一般不同。2、比热容只与物质的状态有关。与物质的质量、温度变化和吸热放热的多少均无关。同种物质（状态相同）的比热容相同。3、，这
3、个公式是比热容的计算式，但不是决定式。也就是说可用这个公式来计算比热容的大小，但比热容C的大小与Q、m、t无关。4、它反映了不同物质的吸热（或放热）本领的强弱。比热大，吸热（或放热）本领强。5、Q吸 =Cmt=Cm(t初t末)6、Q放=Cmt=Cm(t末t初)7、绝热：Q吸=Q放 （热平衡方程）五、跨越障碍（一）比热容知识的应用类考题例1、沙漠地区为什么会出现气温变化较大的现象？而沿海地区有这种现象吗？解析：沙漠地区砂石多，跟水相比砂石的比热小，夜间砂石温度高于气温，砂石放热，在质量、放热相同的情况下，跟水相比较砂石温度降低得较多。因此沙漠地区早晨气温较低，中午阳光照射，砂石吸热后跟水相比温度
4、升高得快，气温迅速升高。因此出现早晨、中午气温差别较大的现象。而沿海地区水多，水的比热比砂石的比热大得多，海水和砂石同样放热，海水的温度降低得并不多，夜间气温不太低，同理中午气温也不太高，在一天之内气温变化不大。本题可以帮助我们更好的理解比热的概念，紧紧抓住比热是物质的一种特性，沙漠地区和沿海地区物质条件不同，砂石和水的比热不同，气温变化的大小也不同。（二）求比热容、温度、质量的比值类考题例2、甲、乙两物体的比热之比为2:3，吸收热量之比为3:1时，它们升高的温度相同。则甲、乙两物体的质量之比为（ ）(天津市中考题)A、9:2 B、2:9 C、1:2 D、2:1 解：已知，。据分别得： ， 故
5、A选项正确。（三）热量的计算类考题例3、本市重大公共绿地建设工程之一太平桥绿地已于今年6月8日竣工。绿地中的人工湖具有“吸热”功能，炎夏时节能大大降低周边地区的热岛效应。若人工湖湖水的质量为1.0107kg，水温升高2，则湖水吸收的热量为 焦C水=4.2103J/（kg）。（上海市中考题）分析：本题是一道联系生活实际的热量计算题。已知，m水=1.0107kg, C水=4.2103J/（kg）,将其代入中即可求解。解：4.2103J/（kg）1.0107kg2=8.41010J例4、把质量为4kg的冷水与3kg、80的热水混合后的温度为40，若不计热量损失，求冷水的温度是多少? 4.2103J/
6、（kg）（天津市中考题）设冷水的温度为t2，用Q1、Q2分别表示热水放出的热量和冷水吸收的热量。解：热水放出的热量为：Q1=Cm1(t1t)= 4.2103J/（kg）3kg(8040)=5.04105J冷水吸收的热量为Q2=Cm2(tt2)整理得: Q1=Q2注：解答本题的关键点：不计热量损失时，3kg热水放出的热量等于4kg冷水吸收的热量(即Q1=Q2)。（四）添加条件类计算题例5、某些液体吸收了2.1104J的热量后，其温度由25升高到35。请您再添加一个适当的条件，使之变成一道求解液体质量的计算题，并解答。(济南市中考题)分析：这是一道缺少条件的计算题，要求考生根据所学的知识，适当添加
7、一个条件,并进行解答。对“热量的计算”这一知识点掌握不牢的同学，是难以作出解答的。假设这种液体的比热是2.1103J/（kg）,求这些液体的质量。解：由公式Q吸=Cm(t2t1)得：【模拟试题】（答题时间：40分钟）一、填空题1、比热容是指单位质量的物质_吸收的热量。2、比热容是物质的_之一，它的国际单位是_。3、1千克的水温度升高1，吸收的热量是_；降低1，放出的热量是_。4、散热设备中常常用水来做冷却剂，是因为_。5、铅、水、煤油、铝按其比热由小到大的排列顺序是_。二、选择题1、沙漠地带早晚温差很大的原因是 A、沙子的比热容比较大B、沙子的比热容比较小C、沙子是热的良导体D、沙子是冷的不良
8、导体2、将一块铁切去一半，没有变化的物理量是 A、体积 B、质量 C、比热容 D、重力3、关于比热容，下列说法中正确的是A、比热容是物质的一种特性，所以比热不会随物体温度的变化而变化B、比热容是物质的一种特性，所以不同质量的同种物质升高相同的温度，吸收的热量相等C、比热容是物质的一种特性，所以同种物质升高不同的温度，吸收的热量相等D、比热容是物质的一种特性，所以不同物质吸收或者放出的热量不可能相等4、水的比热是 A、4200焦 B、4200焦/千克C、4200焦/D、4200焦/（千克）5、培育秧苗时，为了保护秧苗夜间不被春寒冻坏，下列说法中正确的是 A、傍晚向秧田灌水，因为水的比热容较大，使
9、秧田温度不致下降过低，第二天早晨再把水放出一些B、早晨向秧田灌水，因为水的比热容较大，能够吸收较多热量，可提高秧田的温度，傍晚再把水放出一些C、早晨向秧田灌水，因为水的比热容较大，能够放出较多热量，可提高秧田的温度，傍晚再把水放出一些，因为那时水已不含热量了D、秧田里应一直灌满水，因为水的比热容较大，吸收的热量较多，所含的热量也多，就可以提高秧田的温度了6、吸收相等的热量后，质量相等的下列物质中温度升高最多的是A、蓖麻油 B、酒精 C、干泥土 D、煤油三、说理题为什么我国沿海地区的气温变化不像内陆的气温变化那样显著？四、计算题：在温度为25的房间内，将20的水1千克与10的水2千克混合，由于装
10、置不够精密，与周围物体有8.4千焦的热量交换，求混合后水的温度是多少？试题答案一、1、温度每升高1 2、特性，焦/（千克）3、4200焦，4200焦 4、水的比热容比较大5、铅，铝，煤油，水二、1、B 2、C 3、A4、D 5、A 6、C三、水的比热容比较大，而砂石和泥土的比热容比较小。当质量相等的不同物质吸收或者放出相等的热量时，比热容较大的物质温度变化较少，比热容较小的物质温度变化较多。就是说要使它们具有相同的温度，比热容较大的物质需吸收更多的热量。所以，沿海地区气温变化不太显著。四、分析题目中告知“由于装置不够精密，与周围物体有8.4千焦的热量交换”没有说明是混合水从周围物体中吸热，还是
11、放热给周围物体，但题目中告知房间温度为25，而混合前温水和凉水的温度均低于25，根据热传递的特点，应该是混合水从周围物体上吸收了8.4千焦的热量。解这道题，不仅要用到热量计算公式Q吸 =cm(t-t0)，Q放=Cm(t0-t)，以及热传递等知识，还要求学生会运用能量守恒定律解决实际问题。考查了学生综合物理知识的能力，因此是一道较好的题目。其解法有如下几种：解法一：由于温水和凉水的温度都低于房间温度，所以可以认为温水和凉水都从房间的物体上吸热，根据能量守恒定律：温水和凉水吸收的总热量等于混合水从周围物体中吸收的热量即：Q=Q温 +Q凉=C水m温(t-t0温)+C水m凉(t-t0凉)把Q=8.41
12、03焦，C=4.2103焦/(千克)，m温=1千克，m凉=2千克，t0温=20，t0凉=10代入上式，解得t=14，即：混合后水的温度为14。解法二：由于温水和凉水温度均低于房间温度，所以凉水从温水吸热的过程中，还从周围物体上吸热，根据能量守恒定律，凉水吸收的热量(Q吸)等于温水放出的热量(Q放)加上Q热交换。即Q吸=Q放+Q热交换。C水m凉=(t-t0凉)=C水m温(t0温-t)+Q热交换把已知条件(同解法一)代入上式解得t=14。解法三：先假定温水和凉水与周围物体无热交换，混合后温度为，则Q吸=C水m凉(-t0凉)Q放=C水m温(t0温-)根据能量守恒定律有：Q吸=Q放即C水m凉(-t0凉)=C水m温(t0温-)把已知条件(同解法一)，代入上式解得=13.33，然后，混合水又从周围物体上吸收了8.4千焦的热量，温度升高到t。Q=Cm(t-)其中Q=8.4103焦，C=4.2103焦/千克，m=3千克，=13.33，把已知条件代入上式，解得t=14。即：混合后水的温度为14。