第3节比热容.docx

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第3节比热容

第3节比热容

知识点及考查角度系统学习

知识点1比较不同物质的吸热能力（重点）

1．实验提示，

（1）知道比较不同物质的吸热能力有两种方法，明确本实验采用的是哪一种方法，

（2）确保两个相同规格的电加热器在使用时每秒放出的热量是完全相同的。

2．转换法的应用。

（1）通过加热时间的长短来判断吸热的多少，加热时间越长，说明吸收的热量越____

（2）通过____比较吸热能力的大小，____越小，说明吸热能力越大．

3．控制变量法的应用。

（l）采用两个相同的烧杯，是因为烧杯也会吸收热量，烧杯相同，即烧杯吸收的热量相同。

（2）给水和食用油加热时，应控制热源完全相同。

（3）控制水和食用油的质量和初温相同，因为相同质量的水和食用油，吸收相同的热量后，温度变化小的，吸热能力强。

4．实验结论：

相同质量的水和食用油，升高的温度相同时，水吸收的热量较____，水的吸热能力大。

5．易错提示．保证水和食用油的质量相同，而不是体积相等。

典例解读

【例1-1】（探究性实验题）为了比较水和煤油的吸热能力，小明设计了如下实验步骤；

A．在两个相同的烧杯中，分别装入等体积的水和煤油；

B．用两支相同的温度计分别测出水和煤油的初温；

C．在两个烧杯中，分别放入规格相同的电加热器，保证完全相同的加热条件，加热相等的时间；

D．用温度计分别测出水和煤油的末温。

小亮认为：

（1）步骤A存在的错误是____，应改为_______。

（2）步骤C控制相同的热源，加热相同的时间是为了使水和煤油。

（3）步骤B和D是为了比较水和煤油的。

（4）多次正确完成上述实验后，发现煤油的末温高于水的未温，则可得出结论：

。

（5）为了比较水和煤油的吸热能力，该实验还可设计为____

举一反三

1-1．（辽宁盘锦）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。

（1）实验中，记录加热时间的目的是____

（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____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，

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____温度升高得多.

知识点2比热容（重点）

1．概念：

一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的____与它的____和升高的温度乘积之比，叫这种物质的比热容，用特号“c”表示。

2．单位及物理意义:

单位.J／（kg．℃），读做:

____;水的比热容是4.2×103J／（kg．℃）。

其物理意义为：

质量是1kg的水，温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量是4.2×103J．

3．公式c=____。

4．影响因素：

比热容是物质的一种特性，比热容的大小与物质的____和____有关，与物体吸收或放出的热量、物体的质量和温度的变化量无关，不能由

错误地得出比热容与Q、m、t有关，对于某种物质，

的值是一定的，

对干不同的特质，

的值一般不同。

比热容是物质本身的一种特性，它反映了不同物质吸放热本领的强弱。

考查角度1：

比热容的定义、单位及物理意义

【例2-1】酒精的比热容是2.4×103J/（kg．℃）。

它的物理意义是

考查角度2：

理解比热容的影响因素（易错点）

【例2-2】（武汉）关于比热容，下列说法正确的是（）

A．物体的比热容跟物体吸收或被出的热量有关

B．物体的比热容跟物体的温度有关

C．物体的质量越大，它的比热容越大

D．物体的比热容与温度、质量都没有关系

考查角度3：

分析比热容表

【例2-3】（开放题）下表中列出了由实验测得的几种物质的比热容单位：

J/（kg．℃）]。

认真阅读上表，你一定能有所发现，请填写其中的

三条：

（l）

（2）

（3）

考查角度4：

比热容图象题

【例2-4】水的比热容比煤油的大。

如图13-3-1，用规格相同的电加热器分别对质量相等、初温相同的水和煤油同时加热。

图13-3-2中的哪一图线能反映该实验情况（）

考查角度5．水的比热容较大的应用（拓展点）

【例2-5】（湖南衡阳，实际应用题）海边的昼夜温差比沙漠地带要小得多，这主要是固为水的比较大的缘故，相同质量的海水与沙石吸收相同的热量后，的温度升高得少。

2-1.下列概念中与比热容的定义方法相同的是（）

A．质量B．力C．动能D．速度

2-2.由公式c=Q/m⊿t可知，关于同一种物质的比热容，下列说法正确的是（）

A．吸收的热量增大一倍，比热容也增大一倍

B．质量增大一倍，比热容减至一半

c．加热前后的温度差增大一倍，比热容增大一倍

D．无论质量多大，比热容都不变

2-3.

（1）根据表中几种物质的比热容，判断下列说法中不正确的是（）

A．制作体温计常用水银做介质，原因之一是水银的比热容小

B．北方楼房中的暖气用水做介质，利用了水的比热容大的特性

C．由于水比沙石的比热容大，所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大

D．由于水比冰的比热容大，所以冷却食品时0℃的水比0℃的冰效果好

（2）（表格信息题）小明根据下表所提供的几种物质的比热容，得出以下结论，其中

正确的是（）

A．液体的比热容一定比固体大

B．质量相等的水和煤油吸收相等的热量后，煤油的温度变化小

C．同种物质发生物态变化后，比热容不变

D．质量相等的铝和铜，升高相同的温度，铝吸收的热量多

2-4．两个相同的容器中分别装了质量相同的甲、乙两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间的关系如图13-3-3所示，则下列判断正确的是（）

A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容

B．如果升高相同的温度，两液体吸收的热量相同

C．加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量

D．加热相同的时间，甲液体升高的温度比乙液体多

2-51．（福建莆田）人们常用水冷却发动机，从热学角度看，主要是因为水（）

A．是液体B．容易获得C．价格低廉D．比热容大

5-2．（实际应用题）中央气象台每天都会发布全国主要城市的天气预报，下表中列出的是2013年6月4目沿海城市天津和内陆城市西安的气温情况。

请根据两座城市的气温变化情况判断城市名称，甲是____你做出判断的依据是。

知识点3热量的计算（重难点）

1．公式及其变形式．

2．易错提示：

（1）“升高了”不同于“升高到”，“升高了”代表的是物体温度的变化量；“升高到”代表的是物体的末温．

（2）计算热量对应注意物态变化：

如液体沸腾，晶体熔化等。

液体沸腾或晶体熔化时吸热但温度保持不变。

3.二级结论：

相同质量的不同物质，吸收或放出相同的热量，温度变化量与比热容成反比，即比热容大的物质温度变化小，比热容小的物质温度变化大。

考查角度1．热量公式的简单计算

【例3-1】（江苏南通节选）有一电热水壶中装水2.5Kg，若温度由20℃升高到100℃，则水吸收的热量是____J。

考查角度2．比例类热量计算

【例3-2】甲、乙两物体的比热容之比是2：

3，吸收的热量之比是3：

1。

它们升高了相同的温度，则甲、乙两物体的质量之比是（）

考查角度3．热量计算中注意物态变化对湿度的影响（易错点）

【例3-3】在1标准大气压下，质量是2kg．温度是30℃的水，吸收6.3×103J的热量后，末温是多少c水=4.2×103J／（kg．℃）

A．9：

2B．2：

1C．2：

9D．3：

1

3-1-1．（湖北黄石．一题多变题，易错题）一根烧红的铁钉，温度是500℃，质量是1.5g．它的温度降低到20℃时，要放出__J的热量。

[c铁=0.46×103J／（kg．℃）]

一变：

:

某种液体的质量为5kg。

温度从100℃降低到20℃，共放出了1.68×105J的热量，求该液体的比热容是_J／（kg．℃）．

二变：

在汽车水箱中装有5kg、10℃的水，当温度升高了40℃时，水需要吸收__J的热量。

[c水=4.2×103J/（kg．℃）

三变：

lkg水，放出2.94×lO5J的热量后温度变为20℃，求水的初温是____℃。

[c水=4.2×103J/（kg．℃）]

四变：

小明同学用一支示数是一lO℃的水银温度计，测量烧杯中水的温度，若温度计示数上升了50℃时水银恰好吸收了14J的热量，则温度计内的水银的质量是____kg。

[C水银=0.14×103J/（kg．℃）]

3-2．已知甲，乙两个物体的质量之比是l：

3．吸收相同的热量后，升高的温度之比是1：

2．则两物体的比热容之比是____。

3-3．在1标准大气压下，水的质量为0.5kg．温度为10℃．若放出2.52×104J的热量后，温度变为多少？

综合·应用·探究培优拔尖

典例解读

拔尖角度l：

比热容与内能、物态变化知识的综合（拓展点）

【例l】（湖北恩施，实际应用题）在湖北省开展的“万名干部进万村入万户挖万塘”活动中，特别把“挖万塘”列入干部进村八户的重要工作。

别看单个塘堰作用不大，但成千上万个塘堰的作用却不可小枧?

塘堰有如下一些功能，防洪、蓄水、抗旱、灌溉、人畜用水和调节气温等。

塘堰蓄水为什么能起到调节气温的作用呢？

其主要原因有：

第一，水的比较大，相比沙石、泥土等，在同样受热或冷却的情况下，温度变化要小些，第二，水蒸发时需要____，能降低周围环境的温度。

拔尖角度2：

探究物质的吸热能力（拓展点）

【例2】如图13-3-4甲所示是“探究比较不同物质的吸热能力”的实验装置。

实验方法是，用两个相同的酒精灯分别给质量相同的食用油和水加热，在吸收热量相同时，理过

比较它们温度升高的多少来判断吸热能力的大小。

小雨经过分析思考，将实验装置加以改进，如图乙所示。

（1）与图甲的实验装置相比，图乙的优点是，更容易控制相同。

（2）图乙的实验操作中存在一处错误，没有控制相同。

拔尖角度3．利用热量公式综合分析计算（拓展点）

【例3]（江苏连云港．新定义题，图表信息题）随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。

其原理是，在房间地面装饰层下铺设散热管道，通过管道内的热水散热提高室温。

当供水温度为45℃时，单位面积的散热功率与地面装饰层材料散热管材料的对应关系见下表。

（1）若该地暖系统的总水量为2×103kg．将全部的水从5℃加热至45℃，水至少需要吸收多少热量？

4.2×J／103（kg．℃）]

（2）某家庭木地板的面积为80m2，散热管材料为聚丁烯（PB）。

供水温度为45℃，则该供暖系统每小时的散热量为多少焦耳？

（3）“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外，你认为还与哪些国素有关？

请至少写出两点。

举一反三

1-1．长期运行在盘山公路上的汽车要在底部添加一个附加水箱，不断向刹车片浇

水降温，下列解释中不合理的是（）

A．刹车片湿度升高，是车轮毂热传递造成的

B．刹车片温度升高，是刹车片与车轮毂摩擦擦造成的

C．向刹车片浇水，利用了水的比热容较大的特点

D．向刹车片浇水，利用了水蒸发吸收热量的特点

1-2．（贵州铜仁）关于热现象，下列说法正确的是（）

A．夏天用电风扇吹风能使人感到凉爽这是因为电风扇降低了空气的温度

B．海洋对垒球气温起到了很好的调节作用

c．“摩擦生热”现象是用热传递的方法改变物体的内能

D．晶体和非晶体都有一定的熔点

2-1（湖北荆州改编）某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用

了如图13-3-5甲所示的装置。

（1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是（）

A．水和另一种液体的颜色相同B．电加热器规格相同

C．取相同质量的水和男一种液体D．盛水和另一种液体的容器相同

（2）加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图乙所示，则水的沸点是___,这表明实验时的大气压强____（填“大于”“小于”或“等于”）一个标准大气压；

（3）而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高得多。

请你就此现象进行分折，本实验的初步结论为：

不同物质的吸热能力____（填“相同”或“不同”）

（4）本实验除了能够说明上述问题之外，还能够说明许多问题，请你写出其中的一

个问题：

3-l．质量为500g的铝锅中装有2kg的水，把水从15℃加热到95℃时，一共

需要吸收多少热量?

c铝=0.88×J/（kg．℃）

3-2．质量相等、温度相同的铁块和铝块，吸收了相等的热量之后再相互接触．如不计热损失，且铁的比热容小于铝的比热容．下列说法正103确的是（）

A．热量从铁块传到铝块

B．热量从铝块传到铁块

C．铁块和铝块之间不发生热传递

D．无法确定热传递的方向

基础演练·提升训练·拓展巧练

A组：

基础巩固训练

1．（湖北）“探究不同物质的吸热能力”时，同学们用两个相同的烧杯装有质量和初温都相同的水和食用油，用相同的电加热器分别给它们加热相同的时间，则下列说法中正确的是（）

A．水吸收的热量多B．水上升的温度较高

C．它们吸收的热量相同D．它们上升的温度相同

2．（兰州，表格信息题）用两个相同的电热器分别给质量相同的水和某种液体加热，每隔1min记录一次数据，如表所示，则该液体的比热容为（）

A.0.9×103J/（kg.C）B.1.8×

J/（kg,C）C.3.61×

J/（kg.C）D.1.2×

J/（kg.C）

3.在沙漠地区有“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”的奇特现象。

而沿海地区是“气候宜人，网季如春”，这表明水对气温有显著影响，是因为（）

A．水的透明度高，容易吸收太阳能B．水的比热容比沙石的比热容大

C．水在蒸发时有致冷作用D．水的对流性能好

4.公园中的人工湖具有“吸热”功能，盛夏时能大大减弱周围地区的“热岛效应”，假设湖水吸收的热量被同等质量的沙石吸收，则沙石升高的温度____（填“大于”“小于”或“等于”）湖水升高的温度．

5.（贵州遵义）一只电热快速开水壶，内装质量为1.5kg，初温为20℃的水，在对水加热的过程中，水的内能____，将这些水烧开，水吸收的热量是J。

当地气压为1标准大气压，

c水=4.2×

J/（kg．C）

6.“为研究物质的某种特性，小明选取水、煤油两种物质做实验，下表记录了实验测量的数据以及老师帮助小明求得的有关数据．请你根据表格中的内容进行分析，

（1）可初步得出的结论是（答出两点即可）

①____

②____．

（2）为了进一步描述物质的这一特性，你认为表格内项目栏中应增加的一项内容是

B组：

能力提升训练

7.（湖南娄底．实际应用题）农村在早春育秧时，农民伯伯早上将秧国里的水放掉，阳光照射使秧田的温度尽快升高；而晚上秧国则要蓄水保温，有利于秧苗的成长，这样做是利用了水的____较大的原因。

8.（图像信息题）如图13-3-6是莱一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线，从图象可以看出，在一年中，曲线A所示的城市气温变化较____（填“大”或“小”），根据水的比热容比沙石的比热容____的特点，曲线A表示的是____（填“沿海”或“内陆”）城市的年气温变化曲线。

9．小明在烈目当空的海边玩耍，发现沙子烫脚，而海水却很凉．同样的太阳光照射，为什么会出现不同的结果昵？

小明想一是不是沙子和海水吸热升温快慢不同呢？

于是他从海边取了一些沙子和海水带回家进行探究。

小明在两个相同玻璃杯中分别装上相同质量的海水和沙手，用一个lOOW的自炽灯同时照射它们，并用温度计测出它们不同时刻的温度值，记录的数据如下表所示。

（1）小明探究的物理间题是什么?

（2）小明根据收集到的数据在方格纸上已经画出了海水的温度随时间变化的图象，如图13-3-7所示。

请你在同一方格纸上画出沙子的温度随时间变化的图象．

（3）分析小明探究中收集到的数据或根据数据凰出的两个图象，你能得出什么探究结论？

（4）小明发现“夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉”。

请你用简略的语言从日常生活或自然现

象中举一个类似的现象．

10．（济南，探究性实验题）为了比较水和沙子吸热本领的大小，小敏做了如图13-3-8所示的实验，在两个相同的烧杯中，分别装一有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒

精灯对其加热，实验数据记录如下表．

（1）在此实验中用表示水和沙子吸热的多少。

（2）分析上表中的实验数据可知，质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水吸收的热量____

（填“大于”或“小于”）沙子吸收的热最．

（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子．____（填“水”或“沙子”）升高的温度

更高。

（4）下列事实能用上述实验结果解释的是（）

A．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小B．用盐腌蛋，一段时间后蛋会变咸

C．长期堆放煤的水泥地面变成黑色D.夏天给教实洒水，感觉凉爽

（5）由于物体吸收热量的多少不使用仪器测量，本实验中将物体吸收的热量转换成易测得的量，这种方法叫____法。

11．《湖北仙桃）某暖气公司锅炉的出水温度为80℃，画水温度为80℃．每小时循环水量为

4m3．锅炉正常工作1小时向用户释放了多少的热量？

（不计热量损失）

12．《辽宁鞍山，实验应用题）盛夏的傍晚，关于去何处纳凉的问题两名同学有了不同的看法，甲同学主张将船划到湖中去，乙同学主张将船停在岸边，上岸散步更凉爽。

你认为谁的看法合理？

为什么？

竞赛题

（全国初中应用物理知识竞赛题）“米线”是一种特色小吃。

端上餐桌的有，一碗热汤，上面浮着一层油，一碟切成薄片的鲜肉，一碗已煮熟的米线。

食客先把肉片放进汤内，稍候再加入米线．现有以下资料，汤的初温为97℃，比热容为4.2×

J/（kg．℃）l肉片的质量为0.2kg,初温为22℃，比热容为3.5×

J／（kg．℃）．基于健康缘故，肉片必须至少在大于80℃的汤中保持2min，在这2min时间里，由于向外界散热整体温度将下降约2℃。

问．

（1）碗中油层的作用是什么？

（2）为实现上述的温度要求，碗中汤的质量应满足

什么条件？

综合与拔高专题

专题一：

热和能综合辨析

【例】（辽宁丹东）用豆浆机做豆浆，从开始加热到豆浆煮熟的过程中，豆浆的内能将____（填“变大”“变小”或“不变”）；煮好的豆浆香气四溢的原因是物质的分子在

；丹东地区江河密布，南邻黄海，使丹东地区比内陆地区昼夜温差____（填“大”或“小”）。

链接中考训练

1．（南京）第三届亚洲青年运动会于2013年8月在南京举行。

2013年5月8目上午10点20分许，通过古老的钻木取火方式，在几分钟内采火成功。

如图13-1所示，这个过程中

____能转化为____能。

之后，用采集的火种点燃亚青会火炬，此过程是通过方式改变物体内能的。

专题二热平衡方程

【例】把质量为4kg的冷水与3kg80℃的热水混合后的温度为40℃．若不许热量损失，则冷水的温度是____℃。

链接中考训练

2．使20g冰的温度从一l0℃升高到0℃，但未开始熔化，需要吸收多少热量？

如果这些热量是由温度从5℃降低到0℃的水来供给的，需耍多少克5℃的水？

（不计热量损失）

方法技巧专题

专题三：

图象法分析比热容

【例】用两个相同的“热得快”分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图象如图13-2所示，如果要你从甲、乙两液体中选择汽车的冷却液，应选择液体。

链接中考训练

3．（山东济宁）用两个相同的电热器给质量同为2kg的物体甲和水加热，它们的湿度随加热时间的变化关系如图13-3所示，据此判断甲物质l0min吸收的热量为（）

A．0.84×

JB．1.2×

JC．2.52×

JD．都不是，不能计算