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第四节比热容一、比热容1.定义：_________的某种物质温度升高____所吸收的热量。2.表示符号：__。3.单位：___________,读作：_______________。4.意义：比热容是物质的一种_____,不同物质的比热容一般_____。单位质量1℃J/(kg·℃)焦每千克摄氏度属性不同c【名师点拨】比热容是物质的属性,反映了物质温度升高时的吸热本领,它与物体的质量、温度、吸热的多少无关,只与物质种类和物质存在的状态有关。5.水的比热容：(1)大小：c水=__________________。(2)意义：质量是1kg的水温度升高1℃吸收的热量是_________。4.2×103J/(kg·℃)4.2×103J二、热量的计算1.吸热公式：Q吸=________。2.放热公式：Q放=________。3.各物理量的意义和单位：内容Q吸或Q放cmtt0意义吸收或放出的热量_______质量末温初温单位J______________℃℃cm(t-t0)cm(t0-t)比热容J/(kg·℃)kg探究1探究不同物质的吸热能力在实验中,注意记录温度和加热的时间,并结合“观察与实验——比较不同物质的吸热能力”实验,思考以下问题：1.实验中,如何比较不同物质的吸热能力?提示：要比较物质吸热能力的大小,应控制物质的质量、升高的温度相同,比较加热时间的长短,或控制物质的质量和加热时间相同,比较升高的温度。参考答案：(1)取相同质量的水和食用油,温度变化相同,比较加热时间的长短;(2)取相同质量的水和食用油,加热相同的时间,比较温度变化的多少。2.做此实验需要利用的物理方法是________、________。提示：物质的吸热能力与多个因素有关,研究与其中的一个因素有关时,要控制其他因素不变;物质吸热能力的大小不易直接观察,可转化为温度的变化或加热时间的长短等易于观察或比较的现象来描述。参考答案：控制变量法转换法3.为什么要选用质量相同的水和食用油?需用到哪些测量工具?提示：不同物质吸收相同的热量,只有在质量相同的情况下,才能通过温度的变化比较出物质的吸热能力.实验时先确定适当的质量,再查找不同液体的密度,计算它们的体积,用量筒分别量取。然后在已经调好的天平两端各放一个相同的烧杯,分别加入两种液体,直到天平平衡为止。故测量工具为量筒和天平。参考答案：在吸收相同的热量时,便于通过温度的变化,比较不同的吸热能力量筒、天平4.如何保证两种不同的液体吸收相同的热量?提示：两个完全相同的酒精灯相同时间内放出的热量是相同的,加热时间相同时,液体吸收的热量相同。参考答案：两个完全相同的酒精灯(或电加热器)加热(或通电)相同时间。【归纳提升】质量相同的不同物质,在升高相同的温度时,吸收的热量不同。【针对训练】为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。实验数据记录如表。物质质量/g初始温度/℃加热时间/min最后温度/℃水6020645食用油6020668(1)从表中数据可知,水和食用油的质量________(选填“相同”或“不相同”).加热结束时,食用油的温度比水温度________(选填“高”或“低”)。(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量________(选填“大于”、“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。(3)实验表明,________(选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强。【教你解题】分析题目的关键点关键点1：纵向分析表格的相同量和不同量。关键点2：明确吸收热量多不等于吸热能力强。【精讲精析】(1)从表中数据可知,水和食用油的质量都是60g,故质量是相同的。加热结束时,食用油的温度和水的温度分别是68℃和45℃,故食用油的温度比水的温度高。(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间。因为选用相同的酒精灯加热,所以加热时间长的吸收的热量多,即水吸收的热量大于食用油吸收的热量。(3)由Q=cmΔt可知,质量相同的物质,升高相同的温度,吸收热量多的物质比热容大。因为水和食用油的质量相同,它们的初温相同,要使水和食用油的最后温度相同,水吸收的热量大于食用油吸收的热量,所以水的比热容大,即水吸热的能力更强。答案：(1)相同高(2)大于(3)水探究2热量的计算1.质量为1kg的铝块,温度升高1℃时吸收的热量是_______J。提示：铝的比热容是0.88×103J/(kg·℃),由比热容的概念可知,质量为1kg的铝块温度升高1℃时吸收的热量为0.88×103J。参考答案：0.88×1032.质量为m的铝块温度升高1℃时吸收的热量是________J。提示：铝的比热容不变,仍为0.88×103J/(kg·℃),升高的温度也相同,质量是1kg的m倍,则吸收的热量也应增大m倍,即0.88×103m。参考答案：0.88×103m3.质量为1kg的铝块,温度从t0升高到t时吸收的热量是________。提示：质量为1kg,铝的比热容不变,升高的温度增大(t-t0)倍,所以吸收的热量应为0.88×103J的(t-t0)倍。参考答案：0.88×103(t-t0)4.质量为m的铝块,温度从t0升高到t时,吸收的热量是______。提示：铝的比热容不变,质量增加为原来的m倍,升高的温度为(t-t0),则吸收的热量应为0.88×103m(t-t0)。参考答案：0.88×103m(t-t0)【归纳提升】热量计算的三点注意(1)明确热量的计算公式：Q吸=cm(t-t0),Q放=cm(t0-t)。(2)在计算中明确吸热或放热的对象,弄清公式中m、c、t、t0的对应值。(3)注意文字叙述中升高t、升高了t,降低t、降低了t对应的都是温度的改变量,而升高到t、降低到t对应的是物体的末温。【拓展延伸】热平衡及热平衡方程：两个温度不同的物体放在一起时会发生热传递,高温物体温度降低,低温物体温度升高,当两个物体达到温度相同时,称为热平衡。在进行热传递过程中,没有热量损失,则高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量,即Q吸=Q放,这个关系式叫做热平衡方程。【针对训练】(2012·菏泽中考)小贝家里购买了经济安全、节能环保的太阳能热水器,若该热水器里面装有温度为10℃的水30kg,经过阳光照射后,水温升高到45℃,在这一过程中水吸收的热量是________J。[水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)]【教你解题】找出暗含的已知量c水,理解加热到和加热了的区别。【精讲精析】水吸收的热量为Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×30kg×(45℃-10℃)=4.41×106J。答案：4.41×106比热容的理解和应用1.理解：(1)比热容是比较质量相同的不同种物质,升高相同温度时吸热能力不同的物理量,比热容是物质的属性之一,它是由物质本身决定的。(2)比热容是由物质的质量、升高的温度和热量来定义的,但是对同种物质来说,它不随物质的质量、温度、热量的改变而改变,每种物质在同一状态下比热容是确定的,但物质状态发生变化时,比热容改变。(3)不同物质的比热容一般不同,同种物质的比热容相同,它反映了不同物质吸、放热本领的强弱,利用物质的这种特性可以鉴别物质。2.应用：(1)热量的计算。①计算物质的比热容：。②质量：。③求温度变化：。(2)水的比热容大的应用：水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。在液体中最大，所以沿海地区昼夜温差小，而内陆地区昼夜温差大；汽车发动机利用循环的水做冷却剂等。QcmtQmctQtcm【特别提醒】利用公式只可以计算出物质的比热容，但是对于某种确定的物质，其比热容与吸收或放出的热量、物体的质量以及温度的变化都无关。Qcmt【典例】(2011·宁德中考)关于水的比热容,下列说法正确的是()A.沿海昼夜温差小是因为水的比热容小B.水变成冰后,比热容不变C.水的比热容较大,可用做柴油机的冷却剂D.一桶水比一杯水的比热容大【精讲精析】选C。比热容是物质的一种属性,与质量的多少无关,但状态发生改变时,比热容是要发生改变的。海边与内陆阳光照射程度相同的情况下,水与砂石吸收相同的热量,水的比热容较大,升温较小,所以海边昼夜温差较小,故A错误;水变成冰后,状态发生了改变,比热容也发生改变,故B错误;一桶水和一杯水,仅仅是水的质量和体积不同,物质的状态没有发生变化,仍是同种物质,比热容不变,故D错误;用水做冷却剂冷却发动机,利用的是水的比热容较大的特点,所以答案选C。1.关于比热容,下列说法中正确的是()A.物体的比热容跟物体变化的温度有关B.物体的比热容跟物体的温度有关C.物体的比热容跟物体的体积有关D.物体的比热容跟物体的种类有关【解析】选D。比热容是物质的一种属性,与物质的种类有关,与质量、体积、温度、温度变化等无关,选项D正确。2.(2011·日照中考)沿海地区与内陆地区相比昼夜温差较小,其主要原因是海水比砂石具有较大的()A.比热容B.内能C.密度D.热量【解析】选A。沿海地区,水多;内陆地区水少、砂石多。因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和砂石比较,吸收相同的热量,水的温度升高得少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低得少,使得沿海地区昼夜温差小。3.一桶水用掉一半后,则余下部分水()A.质量减小一半,比热容不变B.密度减小一半,比热容减小一半C.质量、比热容都减小一半D.密度不变,比热容减小一半【解析】选A。质量是物体所含物质的多少,一桶水用去一半后,质量减半,但是比热容和密度是物质的属性,不随质量的变化而变化,故A对。4.(2011·兰州中考)用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,据此判断物质甲的比热容为()A.2.1×103J/(kg·℃)B.4.2×103J/(kg·℃)C.1.2×103J/(kg·℃)D.条件不足,不能确定【解析】选A。升高相同的温度,物质甲用时是水的一半,即吸收热量是水的一半,又因为两者质量相同,根据Q吸=cmΔt可知,物质甲的比热容为水的一半,故选A。5.小红家新买了一辆轿车,她看到爸爸往汽车发动机的水箱里灌水,这是因为水的__________大。所以,在相同条件下,水能带走较多的________,冷却效果好。【解析】本题考查水的比热容较大的应用。由于水的比热容较大,用水做发动机水箱里的循环液体,升高相同的温度吸收较多的热量,这样就能带走较多的热量,冷却效果好。答案：比热容热量6.(2013·菏泽中考)小红对冰加热,她根据冰熔化成水直到沸腾的过程的记录数据,绘制成如图所示的温度随时间变化的图像。图像中的__________段是熔化过程,已知冰的比热容是2.1×103J/(kg·℃),在对100g冰加热的前2min内冰吸热__________J。【解析】本题考查物态变化和内能。冰是晶体,标准大气压下的熔点是0℃,晶体熔化过程中温度不发生变化,所以BC段是冰熔化过程。对100g冰加热的前2min,冰的温度升高了40℃,吸收的热量Q=cmΔt=2.1×103J/(kg·℃)×0.1kg×40℃=8.4×103J。答案：BC8.4×1037.(2011·菏泽中考)鄄城温泉度假村利用地热水供房间洗浴用水,请计算质量为100kg的地热水,温度从70℃降低到20℃,放出的热量是____________J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]【解析】本题考查有关热量的计算。地热水降温时放出的热量Q放=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(70℃-20℃)=2.1×107J。答案：2.1×1078.小明探究“不同物质的吸热能力”时,在两支相同的试管中分别装入质量相等、温度相同的水和煤油,用一个酒精灯同时对两支试管加热,加热一段时间后,温度计示数如图所示。(1)指出图中使用酒精灯的错误：__________________________________。(2)水和煤油比较,________吸热能力强。(3)加热一段时间后,煤油的