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沪科版（2024）九年级全册第二节 科学探究：物质的比热容课后作业题
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这是一份沪科版（2024）九年级全册第二节 科学探究：物质的比热容课后作业题，共24页。试卷主要包含了2 科学探究，概念 比热容，2×103 J/，水比热容大的应用，冰的比热容为2，92×10³等内容，欢迎下载使用。
素养目标
物理观念
1.概念 比热容：一定质量的某种物质在温度升高(或降低)时吸收(或放出）的热量与它的质量和升高(或降低)温度的乘积之比。
规律 物体吸收热量的多少与物体质量、温度变化量和物质种类有关。
科学思维
为了比较不同物质的吸、放热能力而引入了比热容这个物理概念，利用了比值定义法。
不考虑热量损失时，用加热时间反映物质 吸收热量的多少，这里用到了转换法的思想。
科学探究
通过猜想物体吸收（或放出)热量与哪些因素有关，运用控制变量法设计实验并进行实验，再对实验数据分析、归纳得出物质吸（放）热多少与物质类的定性关系。
科学态度与责任
通过实验探究物质吸热或放热的规律，经历比热容概念的建立过程，激发探究热情，体会物理学与生活的紧密联系。
题型汇总：物质比热容的特性、比热容及热量计算、物质吸热与放热规律、比热容的图像问题。
知识梳理
比热容
1.比热容的定义
单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容。
2．比热容的单位：在国际单位制中，比热容的单位是J/(kg·℃)，读作焦每千克摄氏度。
单位质量的物质温度降低1℃放出的热量和它温度升高1℃吸收的热量相等。数值上也等于它的比热容。
3.比热容的理解
比热容是物理的一种性质，它只与物质的种类有关，与物质的体积和质量等因素无关。即：
（1）比热容是物质的特性，不同物质比热容一般不同
（2）同种物质状态不同时比热容不同
（3）液体的比热容一般比固体的比热容大
4．比热容的物理意义
如：水的比热是4.2×103 J/(kg·℃)。它表示1千克的水当温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是是4.2×103焦。
5.水比热容大的应用
水比热容大的特点，在生产、生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。
夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。
公式理解。Q＝cmΔt
1．吸热公式及理解。
Q吸＝cm（t-t0） 用Δt升=(t-t 0)表示升高的温度可写成：Q吸＝cmΔt升
式中的Q吸是吸收的热量，单位是J；c是物质的比热；m是物质的质量，单位是kg；t0初温，t是末温，单位是℃。
2．放热公式的理解。
Q放＝cm（t0－t） 用Δt降=( t0－t)表示降低的温度可写成：Q放＝cmΔt降
考点突破
考点一 比热容的理解
1.关于比热容，下列说法中正确的是（ ）
A.物体的质量越大，它的比热容越大
B.比热容跟物体吸收或放出的热量有关
C.比热容跟物体升高或降低的温度有关
D.比热容是物质自身的性质，与质量、吸收热量多少无关
【答案】D
【解析】比热容是物质的一种特性，是物质的基本特性之一，比热容的大小只与物质的种类和状态有关，而与物质吸收（放出）热量的多少、温度变化、物体质量大小都没有关系，故D正确．
2.冰的比热容为2.1×103J/(kg⋅℃C)，其物理意义是________；若将2kg冰切掉一半，则剩下的冰的比热容是________J/(kg⋅℃)；冰化水后它的比热容将________（选填“变大”“变小”或“不变”）．
【答案】质量为1kg的冰温度升高1℃需要吸收的热量是2100J,2.1×103,变大
【解析】1kg 的冰升高或降低1摄氏度吸收或放出2.1×103J的热量，若将2kg冰切掉一半，剩余的冰的比热容是不变的，仍为2.1×103J/(kg⋅℃)；水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，冰化水后它的比热容将变大．
考点二 水的比热容的特点及应用
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________图反映海风形成的时间是白天，海风多是从________吹向________（选填“海面”或“陆地”）．形成海陆风的根本原因是________.
【答案】乙,海面,陆地,水和土地的比热容不同
【解析】由于地面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，地面和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气形成对流，白天，地面比大海升温快，地面热空气密度较小，热空气上升，海面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，故甲图是陆风，乙图是海风。
如图所示，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。隐 含的物理知识是，水的________较大，气温降低时，水能________（选填“放出”或“吸收”）较多的热量。
【答案】比热容；放出
【解析】本题考查比热容解释简单的自然现象、水的比热容的特点及应用等知识。
考点三 比热容的相关计算
标准大气压下，一壶质量为2kg，温度为20℃的水，加热到70℃。
[已知c水=4.2×103J/（kg⋅℃)]．求：
（1）水升高的温度Δt；
（2）水吸收的热量Q吸；
（3）接着再继续加热，若水又吸收了3.36×105J的热量，求水的末温t末．
【解析】（1）水升高的温度：Δt=t−t0=70℃−20℃=50℃．
（2）水吸收的热量：Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×50℃=4.2×105J．
（3）水后来升高的温度：，
水的末温：t′=t + Δt′=70℃+40℃=110℃>100℃，
在标准大气压下，水的沸点是100∘C，所以水的末温t末=100℃．
【答案】（1）水升高的温度Δt=50℃；
（2）水吸收的热量Q吸=4.2×105J；
（3）水的末温t末=100℃．
分层提分
题组A 基础过关练
1. 用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示，据此判断甲物质10min吸收的热量为（ ）
×105JB.2.4×105JC.4.2×105J×105J
2. 下列事例中与水的比热容大的特性无关的是（ ）
A.夏天在地上洒水会感到凉快
B.北方的冬天楼房内的“暖气”用水作为传热介质
C.汽车发动机用水作为散热物质
D.海边昼夜温差变化比沙漠中昼夜温差变化小
3. 下表提供了几种物质的比热容，请你依据表格中的信息判断，下列说法中正确的是（ ）
A.液体比热容都比固体的比热容大
B.物质发生物态变化后，其比热容不发生变化
C.质量相等的水和酒精，吸收相同的热量后，酒精升高的温度比较大
D.不同的物质比热容一定不同
4. 酒精灯中的酒精被使用掉一半后．下列关于酒精的判断正确的是（ ）
A.质量减小一半，密度减小一半
B.密度不变，比热容减小一半
C.比热容减小一半，热值不变
D.比热容和热值均保持不变
5. 冰的比热容为，其物理意义是________；若将2kg冰切掉一半，则剩下的冰的比热容是________；冰化水后它的比热容将________（选填“变大”“变小”或“不变”）．
水的比热容为，若将4kg 的水倒掉一半，则剩下的水的比热容是 ________；水结冰后它的比热容将________（选填“改变”或“不变”）；初温为20℃，质量为2kg的水温度升高到70℃吸收的热量为________．
．
题组B 能力提升练
7. 为了比较水和煤油的吸热能力，江涛用两个相同的装置做了如图所示的实验．
（1）在两个相同的烧杯中应加入初温相同、________相同的水和煤油．
（2）实验中选用相同酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内________．
（3）加热3min，水吸收的热量________（选填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量：
（4）实验中发现煤油的温度比水的温度升高得______（选填“快”或“慢”），这表明________的吸热本领更强．
（5）如图乙所示，可判断出________吸热能力弱（均填“a”或“ b”）。a液体的比热容是b液体比热容的________倍。
8. 在“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验中，实验装置如图甲所示：
（1）实验时，试管里装有适量的碎冰，并将试管放入水中加热，这样做的目的是________，而且温度上升较慢，便于记录．
（2）如图乙是根据实验记录绘制的给冰加热时温度随时间变化的图象，由图象可知：BC段的物质处于固液共存状态，图象中a点的内能________（填“大于”“小于”或“等于”）b点的内能．
（3）试管中的冰完全熔化后，若持续加热，得到图象中的DE段．由此判断可能是液面上方的气压低于1个标准大气压；这段时间内试管中的水________（填“能”或“不能”）沸腾．
（4）比较图乙AB段与CD段可知：物质AB的比热容________（填“大于”“小于”或“等于”）CD段的比热容．
9. 为了比较水和煤油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验，实验数据记录如下表．
（1）取相同质量的水和煤油放入两个相同的容器里，用同样的两个酒精灯对它们加热（如图所示），加热时使用搅拌器，这是为了________．
（2）两种液体吸收热量的多少可通过________（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较．
（3）在此实验中，如果要使水和煤油的最后温度相同，要给________（选填“水”或“煤油”）加热更长时间，说明________（选填“水”或“煤油”）的吸热能力强．
（4）已知水的比热容是，根据实验数据计算煤油的比热容是________．
（5）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从水或煤油中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择________（选填“水”或“煤油”）．
题组C 培优拔尖练
标准大气压下，一壶质量为2千克，温度为20℃的水，加热到70℃
[已知]．求：
（1）水升高的温度Δt；
（2）水吸收的热量；
（3）接着再继续加热，若水又吸收了焦的热量，求水的末温．
11. 将质量为100g的铅块加热到98℃，然后投入温度为12℃、质量为80g的煤油中，测出混合后的温度为18℃，不计热损失，求：
（1）煤油的比热容为多少？
（2）若将80g煤油完全燃烧，则可以放出多少热量？[铅的比热容，煤油的热值为]
可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质．用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃的，共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容，天然气热值，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍．求：
（1）水吸收的热量．
（2）燃气锅炉烧水时的效率．
（3）若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰．
几种物质的比热容C/[J/(kg.℃)-1]
水 4.2×10³
冰 2.1×10³
酒精 2.1×10³
砂石 0.92×10³
煤油 2.1×10³
铝 0.88×10³
水银 0.14×10³
铜 0.39×10³
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
水
200
20
45
5
煤油
200
20
70
5
第十三章 内能与热机
课时13.2 科学探究：物质的比热容
素养目标
物理观念
1.概念 比热容：一定质量的某种物质在温度升高(或降低)时吸收(或放出）的热量与它的质量和升高(或降低)温度的乘积之比。
规律 物体吸收热量的多少与物体质量、温度变化量和物质种类有关。
科学思维
为了比较不同物质的吸、放热能力而引入了比热容这个物理概念，利用了比值定义法。
不考虑热量损失时，用加热时间反映物质 吸收热量的多少，这里用到了转换法的思想。
科学探究
通过猜想物体吸收（或放出)热量与哪些因素有关，运用控制变量法设计实验并进行实验，再对实验数据分析、归纳得出物质吸（放）热多少与物质类的定性关系。
科学态度与责任
通过实验探究物质吸热或放热的规律，经历比热容概念的建立过程，激发探究热情，体会物理学与生活的紧密联系。
题型汇总：物质比热容的特性、比热容及热量计算、物质吸热与放热规律、比热容的图像问题。
知识梳理
比热容
1.比热容的定义
单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容。
2．比热容的单位：在国际单位制中，比热容的单位是J/(kg·℃)，读作焦每千克摄氏度。
单位质量的物质温度降低1℃放出的热量和它温度升高1℃吸收的热量相等。数值上也等于它的比热容。
3.比热容的理解
比热容是物理的一种性质，它只与物质的种类有关，与物质的体积和质量等因素无关。即：
（1）比热容是物质的特性，不同物质比热容一般不同
（2）同种物质状态不同时比热容不同
（3）液体的比热容一般比固体的比热容大
4．比热容的物理意义
如：水的比热是4.2×103 J/(kg·℃)。它表示1千克的水当温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是是4.2×103焦。
5.水比热容大的应用
水比热容大的特点，在生产、生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。
夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。
公式理解。Q＝cmΔt
1．吸热公式及理解。
Q吸＝cm（t-t0） 用Δt升=(t-t 0)表示升高的温度可写成：Q吸＝cmΔt升
式中的Q吸是吸收的热量，单位是J；c是物质的比热；m是物质的质量，单位是kg；t0初温，t是末温，单位是℃。
2．放热公式的理解。
Q放＝cm（t0－t） 用Δt降=( t0－t)表示降低的温度可写成：Q放＝cmΔt降
考点突破
考点一 比热容的理解
1.关于比热容，下列说法中正确的是（ ）
A.物体的质量越大，它的比热容越大
B.比热容跟物体吸收或放出的热量有关
C.比热容跟物体升高或降低的温度有关
D.比热容是物质自身的性质，与质量、吸收热量多少无关
【答案】D
【解析】比热容是物质的一种特性，是物质的基本特性之一，比热容的大小只与物质的种类和状态有关，而与物质吸收（放出）热量的多少、温度变化、物体质量大小都没有关系，故D正确．
2.冰的比热容为2.1×103J/(kg⋅℃C)，其物理意义是________；若将2kg冰切掉一半，则剩下的冰的比热容是________J/(kg⋅℃)；冰化水后它的比热容将________（选填“变大”“变小”或“不变”）．
【答案】质量为1kg的冰温度升高1℃需要吸收的热量是2100J,2.1×103,变大
【解析】1kg 的冰升高或降低1摄氏度吸收或放出2.1×103J的热量，若将2kg冰切掉一半，剩余的冰的比热容是不变的，仍为2.1×103J/(kg⋅℃)；水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，冰化水后它的比热容将变大．
考点二 水的比热容的特点及应用
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________图反映海风形成的时间是白天，海风多是从________吹向________（选填“海面”或“陆地”）．形成海陆风的根本原因是________.
【答案】乙,海面,陆地,水和土地的比热容不同
【解析】由于地面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，地面和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气形成对流，白天，地面比大海升温快，地面热空气密度较小，热空气上升，海面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，故甲图是陆风，乙图是海风。
如图所示，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。隐 含的物理知识是，水的________较大，气温降低时，水能________（选填“放出”或“吸收”）较多的热量。
【答案】比热容；放出
【解析】本题考查比热容解释简单的自然现象、水的比热容的特点及应用等知识。
考点三 比热容的相关计算
标准大气压下，一壶质量为2kg，温度为20℃的水，加热到70℃。
[已知c水=4.2×103J/（kg⋅℃)]．求：
（1）水升高的温度Δt；
（2）水吸收的热量Q吸；
（3）接着再继续加热，若水又吸收了3.36×105J的热量，求水的末温t末．
【解析】（1）水升高的温度：Δt=t−t0=70℃−20℃=50℃．
（2）水吸收的热量：Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×50℃=4.2×105J．
（3）水后来升高的温度：，
水的末温：t′=t + Δt′=70℃+40℃=110℃>100℃，
在标准大气压下，水的沸点是100∘C，所以水的末温t末=100℃．
【答案】（1）水升高的温度Δt=50℃；
（2）水吸收的热量Q吸=4.2×105J；
（3）水的末温t末=100℃．
分层提分
题组A 基础过关练
1. 用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示，据此判断甲物质10min吸收的热量为（ ）
×105JB.2.4×105JC.4.2×105J×105J
【答案】D
【解析】用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，由图象可知，水温度升高60℃需要20min，物质甲温度升高60℃需要10min，
因为物质吸收的热量和时间成正比，所以，质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为：，
由Q吸=cmΔt 得：c=QmΔt，
则，
又因为，
所以，
甲物质10min升高了60℃，
．
故选D．
2. 下列事例中与水的比热容大的特性无关的是（ ）
A.夏天在地上洒水会感到凉快
B.北方的冬天楼房内的“暖气”用水作为传热介质
C.汽车发动机用水作为散热物质
D.海边昼夜温差变化比沙漠中昼夜温差变化小
【答案】A
【解析】A．夏天在地上洒水感到凉快是利用了水的蒸发吸热，而不是利用水的比热容大的特点；
B．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，所以北方楼房内的“暖气”用水作为介质，故B不符合题意；
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，所以汽车发动机用循环水冷却，故C不符合题意；
D．沿海地区和沙漠地区相比，沿海地区水多，水的比热容大，在相同的吸放热条件下，水的温度变化小，冬暖夏凉，昼夜温差小；沙漠地区多砂石，砂石的比热容较小，在相同的吸热条件下，砂石的温度变化大，故D不符合题意。
3. 下表提供了几种物质的比热容，请你依据表格中的信息判断，下列说法中正确的是（ ）
A.液体比热容都比固体的比热容大
B.物质发生物态变化后，其比热容不发生变化
C.质量相等的水和酒精，吸收相同的热量后，酒精升高的温度比较大
D.不同的物质比热容一定不同
【答案】C
【解析】A、由表中数据可知，水银（液体）的比热容比冰（固体）的比热容小，故A错误；
B、水和冰是由同种物质组成的，但水的比热容大于冰的比热容，所以物质发生物态变化后其比热容发生变化，故B错误；
C、水的比热容比酒精的比热容大，质量相等的水和酒精，吸收相同的热量后，水升高的温度小，酒精升高的温度大，故C正确；
D、不同物质的比热容一般不同，但也有个别物质的比热容有可能相同，故D错误；
4. 酒精灯中的酒精被使用掉一半后．下列关于酒精的判断正确的是（ ）
A.质量减小一半，密度减小一半
B.密度不变，比热容减小一半
C.比热容减小一半，热值不变
D.比热容和热值均保持不变
【答案】D
【解析】酒精灯的酒精被使用掉一半后，所含的酒精这种物质减少，所以质量变为原来的一半，但是密度、比热容、热值是不会改变的，因为物质确定后，物质的这些属性与质量无关．
5. 冰的比热容为，其物理意义是________；若将2kg冰切掉一半，则剩下的冰的比热容是________；冰化水后它的比热容将________（选填“变大”“变小”或“不变”）．
【答案】质量为1kg的冰温度升高1℃需要吸收的热量是2100J,,变大
【解析】1kg的冰升高或降低1摄氏度吸收或放出的热量，若将2kg冰切掉一半，剩余的冰的比热容是不变的，仍为；水的比热容为，冰化水后它的比热容将变大．
水的比热容为，若将4kg 的水倒掉一半，则剩下的水的比热容是________；水结冰后它的比热容将________（选填“改变”或“不变”）；初温为20℃，质量为2kg的水温度升高到70℃吸收的热量为________．
【答案】,改变,
【解析】将4kg的酒精倒掉一半，质量减少一半，比热容不变；比热容是物质的一种属性，每种物质都有自己的比热容，水结冰后状态变了，由液态变为固态，它的比热容将改变．
水的初温是20℃，末温是70℃，Δt=80℃-20℃=60℃．又，c水=4.2×103J/(kg⋅℃)Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×50℃=4.2×105J．
题组B 能力提升练
7. 为了比较水和煤油的吸热能力，江涛用两个相同的装置做了如图所示的实验．
（1）在两个相同的烧杯中应加入初温相同、________相同的水和煤油．
（2）实验中选用相同酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内________．
（3）加热3min，水吸收的热量________（选填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量：
（4）实验中发现煤油的温度比水的温度升高得______（选填“快”或“慢”），这表明________的吸热本领更强．
（5）如图乙所示，可判断出________吸热能力弱（均填“a”或“ b”）。a液体的比热容是b液体比热容的________倍。
【答案】（1）质量 （2）吸收相等的热量 （3）等于 （4）快；水 (5)b、2
【解析】（1）在此实验中，需要在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油；
（2）选取相同酒精灯的目的是相同的时间内提供的热量相同．
（3）等于
（4）快；水
(5)b、2
8. 在“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验中，实验装置如图甲所示：
（1）实验时，试管里装有适量的碎冰，并将试管放入水中加热，这样做的目的是________，而且温度上升较慢，便于记录．
（2）如图乙是根据实验记录绘制的给冰加热时温度随时间变化的图象，由图象可知：BC段的物质处于固液共存状态，图象中a点的内能________（填“大于”“小于”或“等于”）b点的内能．
（3）试管中的冰完全熔化后，若持续加热，得到图象中的DE段．由此判断可能是液面上方的气压低于1个标准大气压；这段时间内试管中的水________（填“能”或“不能”）沸腾．
（4）比较图乙AB段与CD段可知：物质AB的比热容________（填“大于”“小于”或“等于”）CD段的比热容．
【答案】（1）受热均匀（2）小于（3）不能（4）小于
【解析】（1）探究冰熔化时温度的变化规律时，试管里应装有适量的碎冰，并将试管放入水中加热，在加热过程中，碎冰受热均匀，并且变化比较慢，便于记录实验温度．
（2）冰是晶体，由图象可知BC段表示冰处在熔化过程，该过程吸收热量，内能变大，故a点的内能小于b点的内能．
（3）由图可知，此时水的沸点为98℃，小于标准气压下的沸点100℃，说明液面上方的气压低于1个标准大气压，由于烧杯内的水沸腾时温度保持不变，试管内的水虽达到沸点，但不能继续吸热，所以不能沸腾．
（4）观察图象可知，AB段是冰的升温过程，CD段是水的升温过程，通过图像的斜率可知，若升高相同的温度，则CD加热的时间长，吸收的热量多，根据Q吸=cmΔt，由图象可知，AB物质的比热容小于CD物质的比热容．
9. 为了比较水和煤油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验，实验数据记录如下表．
（1）取相同质量的水和煤油放入两个相同的容器里，用同样的两个酒精灯对它们加热（如图所示），加热时使用搅拌器，这是为了________．
（2）两种液体吸收热量的多少可通过________（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较．
（3）在此实验中，如果要使水和煤油的最后温度相同，要给________（选填“水”或“煤油”）加热更长时间，说明________（选填“水”或“煤油”）的吸热能力强．
（4）已知水的比热容是，根据实验数据计算煤油的比热容是________．
（5）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从水或煤油中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择________（选填“水”或“煤油”）．
【答案】（1）使被加热的物体，均匀受热 （2）加热时间 （3）水,水
（4） （5）水
【解析】（1）加热时使用搅拌器，目的是为了使被加热的物体，均匀受热．
（2）相同的加热器在相同的时间内放出的热量是相同的，两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较，加热时间越多，液体吸收的热量越多．
（3）由表格可知，水和煤油吸收相同的热量，水升高的温度较小，如果要使水和煤油的最后温度相同，要给水加热更长的时间，说明水的吸热能力强．
（4）由表格可知，水和煤油吸收相同的热量，根据Q水=Q煤油可知c水mΔt水=c煤油mΔt煤油，代入数字可得，4.2×103J/(kg⋅∘C)×(45∘C−20∘C)=c煤油(70∘C−20∘C)，
解得．
（5）水的比热容比煤油的大，放出相同的热量，水降低的温度较小，所以暖手袋中的液体选择水．
题组C 培优拔尖练
标准大气压下，一壶质量为2千克，温度为20℃的水，加热到70℃
[已知]．求：
（1）水升高的温度Δt；
（2）水吸收的热量；
（3）接着再继续加热，若水又吸收了焦的热量，求水的末温．
【答案】（1）水升高的温度Δt=50∘C； （2）水吸收的热量Q吸=4.2×105J；
（3）水的末温．
【解析】
解：（1）水升高的温度：Δt=t−t0=70∘C−20∘C=50∘C．
（2）水吸收的热量：Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅∘C)×2kg×50∘C=4.2×105J．
（3）水后来升高的温度：Δt′=Q吸′cm=3.36×105J4.2×103J/(kg⋅∘C)×2kg=40∘C，
水的末温：t′=t+Δt′=70∘C+40∘C=110∘C>100∘C，
在标准大气压下，水的沸点是100∘C，所以水的末温t末=100∘C．
11. 将质量为100g的铅块加热到98℃，然后投入温度为12℃、质量为80g的煤油中，测出混合后的温度为18℃，不计热损失，求：
（1）煤油的比热容为多少？
（2）若将80g煤油完全燃烧，则可以放出多少热量？[铅的比热容，煤油的热值为]
【答案】（1）煤油的比热容为；
（2）若将80g煤油完全燃烧，则可以放出3.68×106J的热量．
【解析】
解：（1）煤油吸收的热量：Q吸=c煤油m煤油(t−t0煤油)，
铅块放出的热量：Q放=c铅m铅(t0铅−t)，
因为不计热损失，Q吸=Q放，
所以c煤油m煤油(t−t0煤油)=c铅m铅(t0铅−t)，
所以c煤油=c铅m铅(t0铅−t)m煤油(t−t0煤油)=0.13×103J/(kg⋅∘C)×0.1kg×(98∘C−18∘C)0.08kg×(18∘C−12∘C)≈2.17×103J/(kg⋅℃)；
（2）80g煤油完全燃烧放出的热量：Q放=m煤油q=0.08kg×4.6×107J/kg=3.68×106J．
可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质．用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃的，共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容，天然气热值，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍．求：
（1）水吸收的热量．
（2）燃气锅炉烧水时的效率．
（3）若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰．
【答案】（1）水吸收的热量为1.68×108J．
（2）燃气锅炉烧水时的效率为33.33%．
（3）若换用可燃冰，应使用0.075m3可燃冰．
【解析】
解：（1）Q吸=cmt−t0
=4.2×103J/(kg⋅℃)×500kg×(100℃−20℃)
=1.68×108J．
（2）Q放=Vq天然气=12m3×4.2×107J/m3=5.04×108J，
η=Q吸Q放×100%=1.68×108J5.04×108J×100%≈33.33%．
（3）V=Q放q可燃冰=Q放160q=5.04×108J160×4.2×107J/m3=0.075m3．
几种物质的比热容C/[J/(kg.℃)-1]
水 4.2×10³
冰 2.1×10³
酒精 2.1×10³
砂石 0.92×10³
煤油 2.1×10³
铝 0.88×10³
水银 0.14×10³
铜 0.39×10³
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
水
200
20
45
5
煤油
200
20
70
5
素养目标
物理观念
1.概念 比热容：一定质量的某种物质在温度升高(或降低)时吸收(或放出）的热量与它的质量和升高(或降低)温度的乘积之比。
规律 物体吸收热量的多少与物体质量、温度变化量和物质种类有关。
科学思维
为了比较不同物质的吸、放热能力而引入了比热容这个物理概念，利用了比值定义法。
不考虑热量损失时，用加热时间反映物质 吸收热量的多少，这里用到了转换法的思想。
科学探究
通过猜想物体吸收（或放出)热量与哪些因素有关，运用控制变量法设计实验并进行实验，再对实验数据分析、归纳得出物质吸（放）热多少与物质类的定性关系。
科学态度与责任
通过实验探究物质吸热或放热的规律，经历比热容概念的建立过程，激发探究热情，体会物理学与生活的紧密联系。
题型汇总：物质比热容的特性、比热容及热量计算、物质吸热与放热规律、比热容的图像问题。
知识梳理
比热容
1.比热容的定义
单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容。
2．比热容的单位：在国际单位制中，比热容的单位是J/(kg·℃)，读作焦每千克摄氏度。
单位质量的物质温度降低1℃放出的热量和它温度升高1℃吸收的热量相等。数值上也等于它的比热容。
3.比热容的理解
比热容是物理的一种性质，它只与物质的种类有关，与物质的体积和质量等因素无关。即：
（1）比热容是物质的特性，不同物质比热容一般不同
（2）同种物质状态不同时比热容不同
（3）液体的比热容一般比固体的比热容大
4．比热容的物理意义
如：水的比热是4.2×103 J/(kg·℃)。它表示1千克的水当温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是是4.2×103焦。
5.水比热容大的应用
水比热容大的特点，在生产、生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。
夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。
公式理解。Q＝cmΔt
1．吸热公式及理解。
Q吸＝cm（t-t0） 用Δt升=(t-t 0)表示升高的温度可写成：Q吸＝cmΔt升
式中的Q吸是吸收的热量，单位是J；c是物质的比热；m是物质的质量，单位是kg；t0初温，t是末温，单位是℃。
2．放热公式的理解。
Q放＝cm（t0－t） 用Δt降=( t0－t)表示降低的温度可写成：Q放＝cmΔt降
考点突破
考点一 比热容的理解
1.关于比热容，下列说法中正确的是（ ）
A.物体的质量越大，它的比热容越大
B.比热容跟物体吸收或放出的热量有关
C.比热容跟物体升高或降低的温度有关
D.比热容是物质自身的性质，与质量、吸收热量多少无关
【答案】D
【解析】比热容是物质的一种特性，是物质的基本特性之一，比热容的大小只与物质的种类和状态有关，而与物质吸收（放出）热量的多少、温度变化、物体质量大小都没有关系，故D正确．
2.冰的比热容为2.1×103J/(kg⋅℃C)，其物理意义是________；若将2kg冰切掉一半，则剩下的冰的比热容是________J/(kg⋅℃)；冰化水后它的比热容将________（选填“变大”“变小”或“不变”）．
【答案】质量为1kg的冰温度升高1℃需要吸收的热量是2100J,2.1×103,变大
【解析】1kg 的冰升高或降低1摄氏度吸收或放出2.1×103J的热量，若将2kg冰切掉一半，剩余的冰的比热容是不变的，仍为2.1×103J/(kg⋅℃)；水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，冰化水后它的比热容将变大．
考点二 水的比热容的特点及应用
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________图反映海风形成的时间是白天，海风多是从________吹向________（选填“海面”或“陆地”）．形成海陆风的根本原因是________.
【答案】乙,海面,陆地,水和土地的比热容不同
【解析】由于地面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，地面和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气形成对流，白天，地面比大海升温快，地面热空气密度较小，热空气上升，海面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，故甲图是陆风，乙图是海风。
如图所示，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。隐 含的物理知识是，水的________较大，气温降低时，水能________（选填“放出”或“吸收”）较多的热量。
【答案】比热容；放出
【解析】本题考查比热容解释简单的自然现象、水的比热容的特点及应用等知识。
考点三 比热容的相关计算
标准大气压下，一壶质量为2kg，温度为20℃的水，加热到70℃。
[已知c水=4.2×103J/（kg⋅℃)]．求：
（1）水升高的温度Δt；
（2）水吸收的热量Q吸；
（3）接着再继续加热，若水又吸收了3.36×105J的热量，求水的末温t末．
【解析】（1）水升高的温度：Δt=t−t0=70℃−20℃=50℃．
（2）水吸收的热量：Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×50℃=4.2×105J．
（3）水后来升高的温度：，
水的末温：t′=t + Δt′=70℃+40℃=110℃>100℃，
在标准大气压下，水的沸点是100∘C，所以水的末温t末=100℃．
【答案】（1）水升高的温度Δt=50℃；
（2）水吸收的热量Q吸=4.2×105J；
（3）水的末温t末=100℃．
分层提分
题组A 基础过关练
1. 用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示，据此判断甲物质10min吸收的热量为（ ）
×105JB.2.4×105JC.4.2×105J×105J
2. 下列事例中与水的比热容大的特性无关的是（ ）
A.夏天在地上洒水会感到凉快
B.北方的冬天楼房内的“暖气”用水作为传热介质
C.汽车发动机用水作为散热物质
D.海边昼夜温差变化比沙漠中昼夜温差变化小
3. 下表提供了几种物质的比热容，请你依据表格中的信息判断，下列说法中正确的是（ ）
A.液体比热容都比固体的比热容大
B.物质发生物态变化后，其比热容不发生变化
C.质量相等的水和酒精，吸收相同的热量后，酒精升高的温度比较大
D.不同的物质比热容一定不同
4. 酒精灯中的酒精被使用掉一半后．下列关于酒精的判断正确的是（ ）
A.质量减小一半，密度减小一半
B.密度不变，比热容减小一半
C.比热容减小一半，热值不变
D.比热容和热值均保持不变
5. 冰的比热容为，其物理意义是________；若将2kg冰切掉一半，则剩下的冰的比热容是________；冰化水后它的比热容将________（选填“变大”“变小”或“不变”）．
水的比热容为，若将4kg 的水倒掉一半，则剩下的水的比热容是 ________；水结冰后它的比热容将________（选填“改变”或“不变”）；初温为20℃，质量为2kg的水温度升高到70℃吸收的热量为________．
．
题组B 能力提升练
7. 为了比较水和煤油的吸热能力，江涛用两个相同的装置做了如图所示的实验．
（1）在两个相同的烧杯中应加入初温相同、________相同的水和煤油．
（2）实验中选用相同酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内________．
（3）加热3min，水吸收的热量________（选填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量：
（4）实验中发现煤油的温度比水的温度升高得______（选填“快”或“慢”），这表明________的吸热本领更强．
（5）如图乙所示，可判断出________吸热能力弱（均填“a”或“ b”）。a液体的比热容是b液体比热容的________倍。
8. 在“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验中，实验装置如图甲所示：
（1）实验时，试管里装有适量的碎冰，并将试管放入水中加热，这样做的目的是________，而且温度上升较慢，便于记录．
（2）如图乙是根据实验记录绘制的给冰加热时温度随时间变化的图象，由图象可知：BC段的物质处于固液共存状态，图象中a点的内能________（填“大于”“小于”或“等于”）b点的内能．
（3）试管中的冰完全熔化后，若持续加热，得到图象中的DE段．由此判断可能是液面上方的气压低于1个标准大气压；这段时间内试管中的水________（填“能”或“不能”）沸腾．
（4）比较图乙AB段与CD段可知：物质AB的比热容________（填“大于”“小于”或“等于”）CD段的比热容．
9. 为了比较水和煤油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验，实验数据记录如下表．
（1）取相同质量的水和煤油放入两个相同的容器里，用同样的两个酒精灯对它们加热（如图所示），加热时使用搅拌器，这是为了________．
（2）两种液体吸收热量的多少可通过________（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较．
（3）在此实验中，如果要使水和煤油的最后温度相同，要给________（选填“水”或“煤油”）加热更长时间，说明________（选填“水”或“煤油”）的吸热能力强．
（4）已知水的比热容是，根据实验数据计算煤油的比热容是________．
（5）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从水或煤油中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择________（选填“水”或“煤油”）．
题组C 培优拔尖练
标准大气压下，一壶质量为2千克，温度为20℃的水，加热到70℃
[已知]．求：
（1）水升高的温度Δt；
（2）水吸收的热量；
（3）接着再继续加热，若水又吸收了焦的热量，求水的末温．
11. 将质量为100g的铅块加热到98℃，然后投入温度为12℃、质量为80g的煤油中，测出混合后的温度为18℃，不计热损失，求：
（1）煤油的比热容为多少？
（2）若将80g煤油完全燃烧，则可以放出多少热量？[铅的比热容，煤油的热值为]
可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质．用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃的，共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容，天然气热值，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍．求：
（1）水吸收的热量．
（2）燃气锅炉烧水时的效率．
（3）若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰．
几种物质的比热容C/[J/(kg.℃)-1]
水 4.2×10³
冰 2.1×10³
酒精 2.1×10³
砂石 0.92×10³
煤油 2.1×10³
铝 0.88×10³
水银 0.14×10³
铜 0.39×10³
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
水
200
20
45
5
煤油
200
20
70
5
第十三章 内能与热机
课时13.2 科学探究：物质的比热容
素养目标
物理观念
1.概念 比热容：一定质量的某种物质在温度升高(或降低)时吸收(或放出）的热量与它的质量和升高(或降低)温度的乘积之比。
规律 物体吸收热量的多少与物体质量、温度变化量和物质种类有关。
科学思维
为了比较不同物质的吸、放热能力而引入了比热容这个物理概念，利用了比值定义法。
不考虑热量损失时，用加热时间反映物质 吸收热量的多少，这里用到了转换法的思想。
科学探究
通过猜想物体吸收（或放出)热量与哪些因素有关，运用控制变量法设计实验并进行实验，再对实验数据分析、归纳得出物质吸（放）热多少与物质类的定性关系。
科学态度与责任
通过实验探究物质吸热或放热的规律，经历比热容概念的建立过程，激发探究热情，体会物理学与生活的紧密联系。
题型汇总：物质比热容的特性、比热容及热量计算、物质吸热与放热规律、比热容的图像问题。
知识梳理
比热容
1.比热容的定义
单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容。
2．比热容的单位：在国际单位制中，比热容的单位是J/(kg·℃)，读作焦每千克摄氏度。
单位质量的物质温度降低1℃放出的热量和它温度升高1℃吸收的热量相等。数值上也等于它的比热容。
3.比热容的理解
比热容是物理的一种性质，它只与物质的种类有关，与物质的体积和质量等因素无关。即：
（1）比热容是物质的特性，不同物质比热容一般不同
（2）同种物质状态不同时比热容不同
（3）液体的比热容一般比固体的比热容大
4．比热容的物理意义
如：水的比热是4.2×103 J/(kg·℃)。它表示1千克的水当温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是是4.2×103焦。
5.水比热容大的应用
水比热容大的特点，在生产、生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。
夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。
公式理解。Q＝cmΔt
1．吸热公式及理解。
Q吸＝cm（t-t0） 用Δt升=(t-t 0)表示升高的温度可写成：Q吸＝cmΔt升
式中的Q吸是吸收的热量，单位是J；c是物质的比热；m是物质的质量，单位是kg；t0初温，t是末温，单位是℃。
2．放热公式的理解。
Q放＝cm（t0－t） 用Δt降=( t0－t)表示降低的温度可写成：Q放＝cmΔt降
考点突破
考点一 比热容的理解
1.关于比热容，下列说法中正确的是（ ）
A.物体的质量越大，它的比热容越大
B.比热容跟物体吸收或放出的热量有关
C.比热容跟物体升高或降低的温度有关
D.比热容是物质自身的性质，与质量、吸收热量多少无关
【答案】D
【解析】比热容是物质的一种特性，是物质的基本特性之一，比热容的大小只与物质的种类和状态有关，而与物质吸收（放出）热量的多少、温度变化、物体质量大小都没有关系，故D正确．
2.冰的比热容为2.1×103J/(kg⋅℃C)，其物理意义是________；若将2kg冰切掉一半，则剩下的冰的比热容是________J/(kg⋅℃)；冰化水后它的比热容将________（选填“变大”“变小”或“不变”）．
【答案】质量为1kg的冰温度升高1℃需要吸收的热量是2100J,2.1×103,变大
【解析】1kg 的冰升高或降低1摄氏度吸收或放出2.1×103J的热量，若将2kg冰切掉一半，剩余的冰的比热容是不变的，仍为2.1×103J/(kg⋅℃)；水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，冰化水后它的比热容将变大．
考点二 水的比热容的特点及应用
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________图反映海风形成的时间是白天，海风多是从________吹向________（选填“海面”或“陆地”）．形成海陆风的根本原因是________.
【答案】乙,海面,陆地,水和土地的比热容不同
【解析】由于地面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，地面和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气形成对流，白天，地面比大海升温快，地面热空气密度较小，热空气上升，海面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，故甲图是陆风，乙图是海风。
如图所示，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。隐 含的物理知识是，水的________较大，气温降低时，水能________（选填“放出”或“吸收”）较多的热量。
【答案】比热容；放出
【解析】本题考查比热容解释简单的自然现象、水的比热容的特点及应用等知识。
考点三 比热容的相关计算
标准大气压下，一壶质量为2kg，温度为20℃的水，加热到70℃。
[已知c水=4.2×103J/（kg⋅℃)]．求：
（1）水升高的温度Δt；
（2）水吸收的热量Q吸；
（3）接着再继续加热，若水又吸收了3.36×105J的热量，求水的末温t末．
【解析】（1）水升高的温度：Δt=t−t0=70℃−20℃=50℃．
（2）水吸收的热量：Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×50℃=4.2×105J．
（3）水后来升高的温度：，
水的末温：t′=t + Δt′=70℃+40℃=110℃>100℃，
在标准大气压下，水的沸点是100∘C，所以水的末温t末=100℃．
【答案】（1）水升高的温度Δt=50℃；
（2）水吸收的热量Q吸=4.2×105J；
（3）水的末温t末=100℃．
分层提分
题组A 基础过关练
1. 用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示，据此判断甲物质10min吸收的热量为（ ）
×105JB.2.4×105JC.4.2×105J×105J
【答案】D
【解析】用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，由图象可知，水温度升高60℃需要20min，物质甲温度升高60℃需要10min，
因为物质吸收的热量和时间成正比，所以，质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为：，
由Q吸=cmΔt 得：c=QmΔt，
则，
又因为，
所以，
甲物质10min升高了60℃，
．
故选D．
2. 下列事例中与水的比热容大的特性无关的是（ ）
A.夏天在地上洒水会感到凉快
B.北方的冬天楼房内的“暖气”用水作为传热介质
C.汽车发动机用水作为散热物质
D.海边昼夜温差变化比沙漠中昼夜温差变化小
【答案】A
【解析】A．夏天在地上洒水感到凉快是利用了水的蒸发吸热，而不是利用水的比热容大的特点；
B．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，所以北方楼房内的“暖气”用水作为介质，故B不符合题意；
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，所以汽车发动机用循环水冷却，故C不符合题意；
D．沿海地区和沙漠地区相比，沿海地区水多，水的比热容大，在相同的吸放热条件下，水的温度变化小，冬暖夏凉，昼夜温差小；沙漠地区多砂石，砂石的比热容较小，在相同的吸热条件下，砂石的温度变化大，故D不符合题意。
3. 下表提供了几种物质的比热容，请你依据表格中的信息判断，下列说法中正确的是（ ）
A.液体比热容都比固体的比热容大
B.物质发生物态变化后，其比热容不发生变化
C.质量相等的水和酒精，吸收相同的热量后，酒精升高的温度比较大
D.不同的物质比热容一定不同
【答案】C
【解析】A、由表中数据可知，水银（液体）的比热容比冰（固体）的比热容小，故A错误；
B、水和冰是由同种物质组成的，但水的比热容大于冰的比热容，所以物质发生物态变化后其比热容发生变化，故B错误；
C、水的比热容比酒精的比热容大，质量相等的水和酒精，吸收相同的热量后，水升高的温度小，酒精升高的温度大，故C正确；
D、不同物质的比热容一般不同，但也有个别物质的比热容有可能相同，故D错误；
4. 酒精灯中的酒精被使用掉一半后．下列关于酒精的判断正确的是（ ）
A.质量减小一半，密度减小一半
B.密度不变，比热容减小一半
C.比热容减小一半，热值不变
D.比热容和热值均保持不变
【答案】D
【解析】酒精灯的酒精被使用掉一半后，所含的酒精这种物质减少，所以质量变为原来的一半，但是密度、比热容、热值是不会改变的，因为物质确定后，物质的这些属性与质量无关．
5. 冰的比热容为，其物理意义是________；若将2kg冰切掉一半，则剩下的冰的比热容是________；冰化水后它的比热容将________（选填“变大”“变小”或“不变”）．
【答案】质量为1kg的冰温度升高1℃需要吸收的热量是2100J,,变大
【解析】1kg的冰升高或降低1摄氏度吸收或放出的热量，若将2kg冰切掉一半，剩余的冰的比热容是不变的，仍为；水的比热容为，冰化水后它的比热容将变大．
水的比热容为，若将4kg 的水倒掉一半，则剩下的水的比热容是________；水结冰后它的比热容将________（选填“改变”或“不变”）；初温为20℃，质量为2kg的水温度升高到70℃吸收的热量为________．
【答案】,改变,
【解析】将4kg的酒精倒掉一半，质量减少一半，比热容不变；比热容是物质的一种属性，每种物质都有自己的比热容，水结冰后状态变了，由液态变为固态，它的比热容将改变．
水的初温是20℃，末温是70℃，Δt=80℃-20℃=60℃．又，c水=4.2×103J/(kg⋅℃)Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×50℃=4.2×105J．
题组B 能力提升练
7. 为了比较水和煤油的吸热能力，江涛用两个相同的装置做了如图所示的实验．
（1）在两个相同的烧杯中应加入初温相同、________相同的水和煤油．
（2）实验中选用相同酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内________．
（3）加热3min，水吸收的热量________（选填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量：
（4）实验中发现煤油的温度比水的温度升高得______（选填“快”或“慢”），这表明________的吸热本领更强．
（5）如图乙所示，可判断出________吸热能力弱（均填“a”或“ b”）。a液体的比热容是b液体比热容的________倍。
【答案】（1）质量 （2）吸收相等的热量 （3）等于 （4）快；水 (5)b、2
【解析】（1）在此实验中，需要在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油；
（2）选取相同酒精灯的目的是相同的时间内提供的热量相同．
（3）等于
（4）快；水
(5)b、2
8. 在“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验中，实验装置如图甲所示：
（1）实验时，试管里装有适量的碎冰，并将试管放入水中加热，这样做的目的是________，而且温度上升较慢，便于记录．
（2）如图乙是根据实验记录绘制的给冰加热时温度随时间变化的图象，由图象可知：BC段的物质处于固液共存状态，图象中a点的内能________（填“大于”“小于”或“等于”）b点的内能．
（3）试管中的冰完全熔化后，若持续加热，得到图象中的DE段．由此判断可能是液面上方的气压低于1个标准大气压；这段时间内试管中的水________（填“能”或“不能”）沸腾．
（4）比较图乙AB段与CD段可知：物质AB的比热容________（填“大于”“小于”或“等于”）CD段的比热容．
【答案】（1）受热均匀（2）小于（3）不能（4）小于
【解析】（1）探究冰熔化时温度的变化规律时，试管里应装有适量的碎冰，并将试管放入水中加热，在加热过程中，碎冰受热均匀，并且变化比较慢，便于记录实验温度．
（2）冰是晶体，由图象可知BC段表示冰处在熔化过程，该过程吸收热量，内能变大，故a点的内能小于b点的内能．
（3）由图可知，此时水的沸点为98℃，小于标准气压下的沸点100℃，说明液面上方的气压低于1个标准大气压，由于烧杯内的水沸腾时温度保持不变，试管内的水虽达到沸点，但不能继续吸热，所以不能沸腾．
（4）观察图象可知，AB段是冰的升温过程，CD段是水的升温过程，通过图像的斜率可知，若升高相同的温度，则CD加热的时间长，吸收的热量多，根据Q吸=cmΔt，由图象可知，AB物质的比热容小于CD物质的比热容．
9. 为了比较水和煤油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验，实验数据记录如下表．
（1）取相同质量的水和煤油放入两个相同的容器里，用同样的两个酒精灯对它们加热（如图所示），加热时使用搅拌器，这是为了________．
（2）两种液体吸收热量的多少可通过________（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较．
（3）在此实验中，如果要使水和煤油的最后温度相同，要给________（选填“水”或“煤油”）加热更长时间，说明________（选填“水”或“煤油”）的吸热能力强．
（4）已知水的比热容是，根据实验数据计算煤油的比热容是________．
（5）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从水或煤油中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择________（选填“水”或“煤油”）．
【答案】（1）使被加热的物体，均匀受热 （2）加热时间 （3）水,水
（4） （5）水
【解析】（1）加热时使用搅拌器，目的是为了使被加热的物体，均匀受热．
（2）相同的加热器在相同的时间内放出的热量是相同的，两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较，加热时间越多，液体吸收的热量越多．
（3）由表格可知，水和煤油吸收相同的热量，水升高的温度较小，如果要使水和煤油的最后温度相同，要给水加热更长的时间，说明水的吸热能力强．
（4）由表格可知，水和煤油吸收相同的热量，根据Q水=Q煤油可知c水mΔt水=c煤油mΔt煤油，代入数字可得，4.2×103J/(kg⋅∘C)×(45∘C−20∘C)=c煤油(70∘C−20∘C)，
解得．
（5）水的比热容比煤油的大，放出相同的热量，水降低的温度较小，所以暖手袋中的液体选择水．
题组C 培优拔尖练
标准大气压下，一壶质量为2千克，温度为20℃的水，加热到70℃
[已知]．求：
（1）水升高的温度Δt；
（2）水吸收的热量；
（3）接着再继续加热，若水又吸收了焦的热量，求水的末温．
【答案】（1）水升高的温度Δt=50∘C； （2）水吸收的热量Q吸=4.2×105J；
（3）水的末温．
【解析】
解：（1）水升高的温度：Δt=t−t0=70∘C−20∘C=50∘C．
（2）水吸收的热量：Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅∘C)×2kg×50∘C=4.2×105J．
（3）水后来升高的温度：Δt′=Q吸′cm=3.36×105J4.2×103J/(kg⋅∘C)×2kg=40∘C，
水的末温：t′=t+Δt′=70∘C+40∘C=110∘C>100∘C，
在标准大气压下，水的沸点是100∘C，所以水的末温t末=100∘C．
11. 将质量为100g的铅块加热到98℃，然后投入温度为12℃、质量为80g的煤油中，测出混合后的温度为18℃，不计热损失，求：
（1）煤油的比热容为多少？
（2）若将80g煤油完全燃烧，则可以放出多少热量？[铅的比热容，煤油的热值为]
【答案】（1）煤油的比热容为；
（2）若将80g煤油完全燃烧，则可以放出3.68×106J的热量．
【解析】
解：（1）煤油吸收的热量：Q吸=c煤油m煤油(t−t0煤油)，
铅块放出的热量：Q放=c铅m铅(t0铅−t)，
因为不计热损失，Q吸=Q放，
所以c煤油m煤油(t−t0煤油)=c铅m铅(t0铅−t)，
所以c煤油=c铅m铅(t0铅−t)m煤油(t−t0煤油)=0.13×103J/(kg⋅∘C)×0.1kg×(98∘C−18∘C)0.08kg×(18∘C−12∘C)≈2.17×103J/(kg⋅℃)；
（2）80g煤油完全燃烧放出的热量：Q放=m煤油q=0.08kg×4.6×107J/kg=3.68×106J．
可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质．用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃的，共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容，天然气热值，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍．求：
（1）水吸收的热量．
（2）燃气锅炉烧水时的效率．
（3）若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰．
【答案】（1）水吸收的热量为1.68×108J．
（2）燃气锅炉烧水时的效率为33.33%．
（3）若换用可燃冰，应使用0.075m3可燃冰．
【解析】
解：（1）Q吸=cmt−t0
=4.2×103J/(kg⋅℃)×500kg×(100℃−20℃)
=1.68×108J．
（2）Q放=Vq天然气=12m3×4.2×107J/m3=5.04×108J，
η=Q吸Q放×100%=1.68×108J5.04×108J×100%≈33.33%．
（3）V=Q放q可燃冰=Q放160q=5.04×108J160×4.2×107J/m3=0.075m3．
几种物质的比热容C/[J/(kg.℃)-1]
水 4.2×10³
冰 2.1×10³
酒精 2.1×10³
砂石 0.92×10³
煤油 2.1×10³
铝 0.88×10³
水银 0.14×10³
铜 0.39×10³
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
水
200
20
45
5
煤油
200
20
70
5
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