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第十三章内能初中物理（人教版）九年级全一册知识点一比热容定义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J/(kg·℃),读作“焦每千克摄氏度”意义比热容反映了不同物质吸热和放热的能力,比热容越大,物质的吸热和放热能力越强单位质量的某种物质温度降低1℃所放出的热量,与温度升高1℃所吸收的热量相等,数值上也等于它的比热容比热容是物质的一种特性,它与物质种类和状态等有关,在处理相关问题时,不要受干扰因素的影响而作出错误的判断水的比热容水的比热容较大,这就意味着,质量相同的水和其他物质,吸收或放出相同热量,水的温度变化要小些;水的这个特征对气候的影响很大,在受太阳照射条件相同时,白天沿海地区比内陆地区升温慢,夜晚沿海地区温度降低也慢,所以一天之中,沿海地区温度变化小,内陆地区温度变化大。在一年之中,夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷水比热容大的特点,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比热容表从表中可以看出,物质不同,比热容一般不同,可见比热容是物质的特性之一,因此可以利用比热容进行物质的鉴定温馨提示①比热容是反映物质自身性质的物理量。不同的物质,比热容一般不同。对于这一性质可以从两个角度去理解:②比热容反映了物质吸热(或放热)的本领,与物质的质量、吸收或放出热量的多少、温度变化的多少、形状、位置等都没有关系。但是,物质的比热容不仅与物质的种类有关,还与物质的状态有关。如水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),而冰的比热容为2.1×103J/(kg·℃)。两个角度物质的吸热本领物质的温度改变的难易程度具体说明比热容大表示:吸热本领强比热容大表示:温度难改变比热容小表示:吸热本领弱比热容小表示:温度容易改变解释相等质量的不同物质升高相同的温度,比热容越大,吸收的热量越多;比热容越小,吸收的热量越少相等质量的不同物质吸收相等的热量,比热容越大,温度升高得越少;比热容越小,温度升高得越多应用汽车的发动机用水作为冷却液沿海地区昼夜温差小,内陆地区昼夜温差大③同一物质,温度升高1℃所吸收的热量,与温度降低1℃所放出的热量是相同的。④单位J/(kg·℃),读作焦每千克摄氏度。它是一个复合单位,由质量、温度、热量的单位组合而成。例1(2018内蒙古巴彦淖尔中考)根据表中的数据,下列判断正确的是 ()一些物质的比热容[J/(kg·℃)]水4.2×103干泥土0.84×103冰2.1×103铜0.39×103砂石0.92×103铝0.88×103A.阳光照射下,干泥土比湿泥土升温慢B.因为水的比热容较大,所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大C.同种物质状态改变,比热容不变D.质量相同的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多解析A×干泥土的比热容要小于湿泥土的比热容,在同等质量、同样吸热的情况下,干泥土的温度上升得快B×砂石的比热容比水的小,相同质量的砂石和水吸收或放出相同的热量,砂石的温度变化大,所以内陆地区昼夜温差较大C×由表可知,水的比热容和冰的比热容是不同的,故比热容的大小与状态有关D√已知c铜c铝,质量相同的铝块和铜块升高相同的温度,根据Q=cmΔt可知,比热容大的物质吸收的热量多,所以质量相同的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多答案D知识点二热量的计算计算公式:Q=cmΔt,其中 c表示物质的比热容[单位:J/(kg·℃)];m表示物质的质量(单位:kg);Δt表示温度的变化量,t0表示物质的初温,t表示末温(温度的单位均为℃)。温馨提示①推导公式c= 只能用来计算物质的比热容,不能简单地认为物质的比热容c与Q成正比、与m和Δt成反比,因为比热容是物质本身的一种特性,它的大小与物质有关,而与它吸热多少、质量的大小及温度变化情况无关。②在热传递的过程中,当两个物体的温度相同时(达到热平衡),若不计热量损失,则高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量,此时有热平衡00:():()QcmttQcmtt吸放吸热公式放热公式Qmt方程Q吸=Q放。③上述公式只适用于没有发生状态变化时的情况,如果过程中存在物态变化,则不能使用,例如冰熔化为水,此时冰的温度(或冰水混合物的温度)没有变化,但需要从外界吸收热量。④一定要把Δt与t0、t区别开来,不要混淆。题目中对于温度的说法,如“升高到”、“降低到”、“升高了”、“降低了”、“升高”、“降低”等说法的差别,“升高到”、“降低到”均指的是末温t,而“升高了”、“降低了”、“升高”、“降低”均指的是温度差Δt。例2(2018湖南衡阳耒阳冠湘学校月考)铝的比热容为0.88×103J/(kg·℃)。质量为2.1kg、初温为70℃的铝块温度降低到20℃,放出的热量为多少?这些热量供水吸收,可使质量为0.44kg的水温度从80℃升高到多少℃?(在一标准大气压下)解析铝块放出的热量为Q铝放=c铝m铝(t铝1-t铝2)=0.88×103J/(kg·℃)×2.1kg×(70℃-20℃)=9.24×104J;由题意可知,Q水吸=Q铝放=9.24×104J,因Q水吸=c水m水Δt,则水升高的温度为Δt= = ≈50℃。因为是在一标准大气压下,水沸腾后温度不再升高,所以水从80℃升高到100℃。Qcm水吸水水439.2410J4.210J/(kg)0.44kg℃答案9.24×104J100℃方法点拨应用放热公式和吸热公式计算时,关键是注意温度升高到(末温)和温度升高了(温度的变化量)的区别。题型一比热容的应用例1(2019福建泉州泉港一中月考)蒸馒头的师傅在用手从蒸笼里拿刚蒸熟的馒头时,为了避免手被烫伤,要先用手蘸一下凉水,他这样做的主要道理是 ()A.利用凉水是热的不良导体,把手和热馒头分开B.利用凉水先对手进行冷却,同时又由于水的比热容较大,避免手被烫伤C.利用凉水蒸发要吸热,能降低水的温度D.利用凉水温度低,能快速降低蒸笼内水蒸气的温度解析手拿刚出笼的馒头时,若先在手上沾些凉水,利用凉水先对手进行冷却,凉水遇到热的馒头,会汽化,汽化吸收手上的热,使手的温度降低,同时又由于水的比热容较大,升温较慢,避免手被烫伤,故B正确。答案B点拨比热容是物质的一种性质,对于同一状态下的同一物质,比热容是不变的,跟热量、质量和温度无关。比热容表示物质的吸、放热本领,比热容大表示吸热本领强;或者说物质的比热容大,它的温度就难以改变。题型二探究“不同物质的吸热能力”的实验例2(2018广东广州中考)如图13-1-1(a)所示,用加热器给初温均为20℃的甲、乙液体加热(m甲m乙),两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度-加热时间的图线如图(b)。 (a) (b)图13-3-1(1)某时刻温度计示数如图(a)所示,此时乙的温度为℃。(2)甲液体第30s的内能第35s的内能(选填“大于”、“等于”、“小于”)。(3)小明根据图(b)中0至30s图线及题目所给信息得出:甲液体的比热容比乙液体的大。你认为小明的说法是否正确?你的判断依据是什么?解析(1)由图(a)可知,温度计的分度值为1℃,示数为58℃;(2)由图(b)可知,甲液体从30s到35s,一直吸收热量,温度升高,内能变大,即甲液体第30s的内能小于第35s的内能;(3)由图(b)可知,在0~30s内,甲、乙吸收相同的热量,升高相同的温度,由于甲的质量小于乙的质量,根据c= 可知,甲的比热容大于乙的比热容,故小明的说法是正确的。Qmt答案(1)58(2)小于(3)正确甲、乙液体吸收相同的热量,升高相同的温度,由于甲液体的质量小于乙液体的质量,根据c= 可知,甲液体的比热容大于乙液体的比热容。Qmt点拨分析解答该类实验题时注意“控制变量法”实验思想的应用。要比较不同物质的吸热能力,有两种办法:一是让质量相同的不同物质加热相同的时间(用相同的加热装置,加热时间就表示了吸收热量的多少),看温度的变化值,温度变化值大的物质吸热能力弱;二是将质量相同的不同物质升高相同的温度,比较加热时间,加热时间长的物质吸热能力强。题型三热量的计算例3(2017重庆中考A卷)世界卫生组织倡导大家饮用烧开后的水。用天然气灶烧水的过程是通过(选填“做功”或“热传递”)的方式改变水的内能。在标准大气压下,将5kg初温为20℃的水烧开,需吸收热量J。[水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)]解析用天然气灶烧水的过程中,水吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式增加水的内能;水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-20℃)=1.68×106J。答案热传递1.68×106点拨注意隐含条件“标准大气压下沸水温度”的利用。科学态度与责任素养呈现中国学生发展核心素养,以科学性、时代性和民族性为基本原则,以培养“全面发展的人”为核心,分为文化基础、自主发展、社会参与三个方面。综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新六大素养,具体细化为国家认同等十八个基本要点。关注学生科学态度和价值观的体验,帮助学生形成正确态度,系社会责任感的具体体现。素养解读“我们既要绿水青山,也要金山银山;宁要绿水青山,不要金山银山;绿水青山就是金山银山。”这是习总书记的生态观。习总书记将生态环境治理提升到了一个前所未有的高度。本章可以培养学生热爱自然,珍惜生命,具有保护环境、节约资源、促进持续发展的责任感。中考试题常以水比热容大的应用为载体,寓环保意识于其中。典例剖析例(2017贵州贵阳中考)环境就是民生,贵阳市实施碧水保护工程,就是要保护好水资源。水对生态环境、气候有一定的调节作用,这是因为水具有较大的。请你对保护生态环境提一条有价值的建议:。解析水具有较大的比热容,和相同质量的泥土、沙石相比,吸收同样多的热量,水的温度变化小,可以对气温起到调节作用;保护生态环境的建议可以从保护水资源、保护土地资源的不同角度给出答案。答案比热容不向水库排放污水(其他合理答案均可)素养要求培养学生将学到的物理知识及技术与生活密切联系的意识。在课程中渗透科学、技术、社会的观念是《标准》提倡的基本理念之一。知识点一比热容1.(2018海南三亚南滨中学月考)关于比热容,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.100℃的水的比热容比50℃的水的比热容大D.物质的比热容跟其质量和温度无关答案D水和冰是水的两种状态,比热容并不相同,故A错误;比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类、状态有关,与物质的质量和温度无关,故B、C错误,D正确。2.(2018山东临沂郯城期中)利用水的比热容较大的特性,可以为人类生产、生活服务,下列各项与此无关的是 ()A.让热水流过散热器给房间取暖B.汽车发动机用水循环进行冷却C.早春晚上向田里灌水来防止冻坏秧苗D.夏天常在地面上洒上些水来降温答案D水的比热容较大,其吸(放)热本领大,所以,散热器中常用水作为热的载体,汽车发动机常用水来冷却降温,早春晚上向田里放水以防冻坏秧苗,这都是利用水的比热容大的特性;而夏天常在地面上洒上一些水,室内就变得凉爽,利用的是水蒸发吸热的原理。综上所述,选D。知识点二热量的计算3.(2018山东枣庄滕州张汪中学月考)甲、乙两杯装有质量相同,温度分别是60℃和50℃的水,若降低相同的温度,比较它们放出的热量,可知 ()A.甲多B.乙多C.一样多D.无法比较答案C甲、乙两杯中的液体都是水且质量相同,降低的温度相同,因此由Q放=cmΔt可知它们放出的热量相同,选C。4.(2019广东佛山禅城月考)用两个相同的电热器给质量均为0.2kg的物质甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图13-3-1所示,不计热量损失,据此判断 () 图13-3-1A.物质甲的比热容为8.4×103J/(kg·℃)B.加热20分钟时间,水吸收的热量是甲的两倍C.甲在10分钟内吸收的热量是5.04×104JD.每个电热器每秒