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第十三章第3节 比热容
想一想
白天海边沙子烫、海水凉
晚上海边沙子凉、海水暖
猜想：不同种类的物质，吸收热量的本领可能不同。
同样的日照情况下，为什么沙子和海水升高的温度不同呢？是因为沙子和水是不同的物质么？
观察与思考
（1）烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗？
（2）将一壶水烧开与烧成温水吸收的热量一样多吗？
一种物质吸收热量的多少与哪些因素有关呢？
一
实验：比较不同物质吸热的情况
怎么设计实验呢？
质量
升高的温度
一
实验：比较不同物质吸热的情况
实验器材：铁架台、温度计、秒表、天平、电加热器、烧杯、水、食用油。
等质量的水和食用油，升高相同温度，____需要的加热时间更长，____吸收热量多。
水
水
加热时间实际上反映了：
吸收热量的多少
结果表明——不同种类的物质，吸热能力是不同的！
控制变量法
转换法
△t
二
比热容
1、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c。
2、公式：
不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同。物质的这种性质，用物理量比热容来表示。
3、单位：焦每千克摄氏度，J/(kg·℃)
c=
Q
m
4、物理意义：单位质量的某种物质，温度升高（降低）1 ℃所吸收（放出）的热量。
c水= 4.2×103 J/(kg·℃)
质量为1 kg的水，温度每升高（降低）
1 ℃，吸收（放出）的热量是4.2×103 J。
质量相等，升高温度相同时，比热容越大，吸收热量越___！
二
比热容
公式：
c =
Q
m
△t
Q = cm△t
△t =
cm
Q
质量相等，吸收相等热量，比热容越大，温度变化越___！
多
小
比热容是表示_______________的物理量。
物质吸热本领
一
实验：比较不同物质吸热的情况
等质量的水和食用油，吸收热量相同时，____温度变化得小。
水
结果表明——水的吸热能力较强！
认识比热容
①水的比热容最大；
②同种物质状态不同，比热容不同；
③物质种类不同，比热容一般不同，但也可能相同。
认识比热容
比热容是物质的一种特性，只与物体的种类和状态有关，而与物体的质量、温度的高低、吸热的多少和物体的形状、体积、位置无关。
比热容可以用来鉴别物质的种类
练一练
1.（双选）关于比热容，下面说法正确的是（ ）
A．1 kg沙石，温度升高1 ℃，大概要吸收920 J的热量
B．液体的比热容都比固体大
C．同一种物质，比热容是相同的
D．比热容是物质的特性之一，可以用来鉴别物质
AD
练一练
2.烧杯中装有酒精，现用去一半，则剩余酒精的下列物理量中，发生改变的是（ ）
A.质量 B.密度 C.比热容 D.沸点
A
3.小黄同学为了研究物质的比热容，取质量相等的甲、乙两种液体，用同样的电热器同时加热（不计热损失）。过一段时间后，发现甲液体升高的温度比乙液体大，由此判断甲、乙两物质的比热容的大小关系是甲 乙。
小于
三
比热容的应用
我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质，把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖。用水做输运能量的介质有什么好处？
水的比较容大，等质量的水和其他物质相比，
降低同样的温度，水放出的热量比较多，取暖效果较好。
三
比热容的应用
新疆有句谚语：“早穿皮袄午穿纱， 围着火炉吃西瓜。”你能说出它的道理吗？
这是因为在同样受热和冷却，即吸热或放热相同时，水的比热容大，温度变化小；砂石的比热容小，温度变化大。
昆明气候宜人，四季如春，又名春城，这与它周边的大湖泊（滇池）密切相关。你知道其中的缘故吗？
△t =
cm
Q
三
比热容的应用
解释下列现象？
白天海边沙子烫、海水凉
晚上海边沙子凉、海水暖
同样的日照情况下，水的比热容大，温度变化小；沙子的比热容小，温度变化大，散热相同时亦如此。
△t =
cm
Q
白天，风从海面吹向沙滩；
晚上，风从沙滩吹向海面。
白天和晚上的风向呢？
三
比热容的应用
钢筋水泥都市，给我们的生活带来方便的同时，也给我们带来诸多不便，比如，炎炎夏季，都市气温往往比郊外要高3 ℃ ～ 5 ℃，这就是热岛效应，应该如何应对呢？
种草种树，增加水蒸气蒸腾。
修建人工湖，利用水的吸热本领强，来调节气温。
三
比热容的应用
如图，水稻是喜温作物，在每年三四月份育秧时，为了防止霜冻，傍晚常常在秧田里灌一些水过夜，第二天太阳升起后，再把秧田里的水放掉，你能解释原因吗？
夜晚降温时，由于水比热容较大，放出一定热量时，温度降低得少，对秧苗起了保温作用。
三
比热容的应用
（1）由于水的比热容较大，一定质量的水升高（或降低）一定温度吸收（或放出）的热量很多，有利于作冷却剂或用来取暖。
（2）由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变化不多，有利于调节气温。
小结
练一练
1.关于比热容，下列说法正确的是（ ）
A.物体的比热容跟温度有关
B.物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关
C.物体的比热容是物质本身的一种特性
D.物体的质量越大它的比热容越大
C
练一练
2.下列说法正确的是（ ）
A.一杯煤油用去一半，它的比热容减为原来的二分之一
B.吸收热量多的物质，比热容一定大
C.高温物体放出的热量一定多
D.质量相等的水和煤油，吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度
D
练一练
3.下列物质的比热容发生改变的是（ ）
A.一杯水倒掉半杯
B.水凝固成冰
C.0 ℃的水变成4 ℃的水
D.将铁块锉成铁球
B
△t
4.对于公式 下列说法正确的是（ ）
A.比热容和热量成正比
B.比热容和质量成反比
C.比热容和温度的变化成反比
D.比热容和质量、热量、温度的变化无关
练一练
c =
Q
m
D
5.如图装置，用铁夹将温度传感器、两个试管固定在铁架台上，两试管装有质量相同的不同种液体，温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触，传感器通过数据采集线与计算机相连接，在计算机上得到的实验图象如图所示，下列说法正确的是（　 ）
A.加热t1时间，甲吸收热量多
B.甲的比热容大
C.吸收相同的热量，甲升温比乙多
D. 甲、乙升高相同的温度，甲吸收热量多
练一练
C
6.如图是用相同的加热装置对a、b两种物质加热时（不计热量损失），它们的温度随时间变化的图象。下列对图象的分析正确的是（　　）
A. t1～t2时间内物质a的温度不变，内能不变
B.温度从T1升高到T2时，a物质吸收的热量比b多
C.若a、b质量相等，则a的比热容小于b的比热容
D.若a、b是同种物质，则a的质量大于b的质量
练一练
C
四
热量的计算
比热容的计算公式：
物理量及其符号
J/(kg·℃)
单位
热量——Q
比热容——c
质量——m
J
kg
温度的变化量——△t
℃
初温——t0
末温——t
℃
℃
求热量的公式：
Q吸=cm（t - t0）
Q放=cm（t0 - t）
c =
Q
m
△t
原始公式
Q=cm△t
Q=cm△t
四
热量的计算
Q吸=cm（t - t0）
Q放=cm（t0 - t）
水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)
1、1 kg的水在温度升高1 ℃时所吸收的热量为__________J。 2、10 kg的水在温度升高1 ℃时所吸收的热量为__________J。
3、10 kg的水在温度升高10 ℃时所吸收的热量为__________J。
4.2×104
4.2×105
4、1 kg的水在温度降低1 ℃时所放出的热量为__________J。
5、1 kg的水在温度降低10 ℃时所放出的热量为_________J。
6、10 kg的水在温度降低10 ℃时所放出的热量为_________J。
4.2×105
4.2×104
4.2×103
4.2×103
要把2 kg的水从20 ℃加热到100 ℃，至少需供给多少热量？
解：已知：c=4.2×103 J/（kg·℃），m=2 kg，
t1=20 ℃，t2=100 ℃。
Q吸=cm（t2-t1）
=4.2×103 J/（kg·℃）×2 kg×（100 ℃-20 ℃）
=6.72×105 J。
答：至少需供给6.72×105 J的热量。
例1
例2
水的比热容是4.2×103 J／(kg·℃)，将质量为4 kg的水从20 ℃加热到70 ℃需要吸收 J热量。如果将水倒掉一半，它的比热容将为 J／(kg·℃) 。
8.4×105
4.2×103
练一练
1.质量为2 kg的沸水（100 ℃），温度降低了60 ℃，水放出了多少热量？
解：Q放=cm（t0-t）
＝4.2 × 103J/(kg·℃) ×2kg × 60℃
＝5.04 × 105J
答：水放出了5.04 × 105J热量。
2.水的比热容是煤油比热容的两倍，若水和煤油的质量之比为1﹕2，吸收的热量之比为2﹕3，则水和煤油升高的温度之比为（ ）
A. 3﹕2 B. 2﹕3 C. 4﹕3 D. 3﹕4
B
练一练
3.如图是质量为100 g的某物质温度随加热时间的变化图像，前10 min它吸收的热量是7.2×103 J。求该物质的比热容。
1、以下四种现象中，与水的比热容无关的是（ ）
　　A．汽车的发动机用循环流动的水来冷却
　　B．生活中往往用热水取暖
　　C．夏天洒水降温
　　D．滩涂湿地温差小
C
A B C D
2、一个质量为250 g的钢件，加热到560 ℃，然后在空气中自然冷却，室温为20 ℃，这个钢件在冷却过程中放出多少热量
Q放 = cm（t0-t1）
　 =0.46×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×（560 ℃-20 ℃） =6.21×104 J
钢的比热容为0.46×103 J/(kg·℃)
解：
3、将质量、初温分别相等的铁块和铝块（c 铁A．铁块和铝块吸收的热量一样多　
B．铝块比铁块吸收的热量多
C．铁块比铝块吸收的热量多　
D．条件不足，无法确定
B
4、甲、乙两块金属质量之比是5：3，当它们吸收相同热量后，升高温度之比是1：5，则它们的比热容之比是 。
3：1
5、绿洲指沙漠中具有水草的绿地，绿洲和周边的沙漠因为空气温度不同而发生对流。下列关于沙漠中白天空气流动示意图（图中箭头表示空气流动方向）合理的是（ ）
C
6、用两个相同的电加热器加热相同质量的水和食用油到60 ℃，两者温度随时间变化的图像如图所示，则根据图像可以得出的结论是（ ）
A. 升高相同的温度，甲液体所用时间长
B. 甲液体的比热容大于乙液体的比热容
C. 吸收相同的热量乙液体的温度变化的多
D. 乙液体代表的是水
D
7、（双选）关于物质的比热容，下列说法正确的是（ ）
A、比热容是物质的特性，它反映了物质吸热和放热能力的强弱
B、温度、质量相同的不同物体，比热容大的物体含的热量多
C、物体温度越高，质量越大，比热容就越大
D、单位质量的某种物质，温度降低1 ℃时放出的热量也可以叫做该物质的比热容
AD
8、小明从表中提供的信息中，得出以下几个结论，其中错误的是（　 ）
A.汽车发动机用水来冷却效果好　　　
B.液体的比热容都比固体大
C.同种物质在不同状态下比热容值不同　
D.质量相等的铜和铅，升高相同的温度，铜吸收的热量多
几种物质的比热容（J/kg·℃） 水 4.2×103 干泥土 0.84×103
酒精 2.4×103 铜 0.39×103
冰 2.1×103 铝 0.88×103
水银 0.14×103 铅 0.13×103
B
9、甲乙两个物体，其质量、温度均相同，c甲＜c乙，当它们放出相同的热量后接触，则（ ）
A.乙物体温度传给甲物体
B.甲物体把热量传给乙物体
C.甲物体吸热，乙物体放热
D.乙物体吸热，甲物体放热
C
10、用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热量损失），如图是A和B的温度随加热时间变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A. A的比热容与B的比热容之比为2∶1
B. A的比热容与B的比热容之比为2∶3
C. 都加热t时间，B吸收热量比A吸收热量多
D. A和B升高相同的温度，B吸收热量较多
A
11、如图所示，设相同时间内物质吸收的热量相同，甲、乙两图中符合冰熔化规律的是图______（选填“甲”或“乙”）。这是因为c冰______（选填“＞”“＜”或“＝”）c水，所以相同时间内______（选填“冰”或“水”）升温更快。
乙
＜
冰

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