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13.3比热容（第1课时比热容的概念）
1．比较不同物质的吸热能力
同种物质，在升高相同的温度时，质量大的物体吸收的热量 　多　 ；
质量相等的同种物质，升高温度大的物体吸收的热量 　多　 ；
质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量 　不同　 (选填“相同”或“不同”)．
多　
多　
不同　
知识梳理
2．比热容
(1)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，它的单位是 　J/(kg·℃)　 ，读作 　焦每千克摄氏度　 ．
吸收的热量　
质
量　
升高的温度乘积　
c　
J/(kg·℃)　
焦每千克摄氏度　
(2)水的比热容较 　大　 ，大小是 　4.2×103 J/(kg·℃)　 ，物理意义是 　质量为1 kg的水温度升高1 ℃时吸收的热量为4.2×103 J　 ．
(3)比热容是反映物质 　吸热能力大小　 的物理量．不同物质的比热容一般 　不同　 (选填“相同”或“不同”)；同种物质，在不同状态时，比热容一般 　不同　 (选填“相同”或“不同”)．
大　
4.2×103 J/(kg·℃)　
质量为1 kg的水温度升高1 ℃时吸收的热量为4.2×103 J　
吸热能力大小　
不同　
不同　
探究物质的吸热能力
例1　一题多设问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．用温度计测量液体吸收热量后的温度，并用钟表记录加热时间．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 60 20 6 45
食用油 60 20 6 68

知识点突破
(1)本实验主要研究方法有： 　转换法　 和 　控制变量法　 ．
(2)本实验用到的测量工具有： 　天平　 、 　温度计　 、 　停表　 ．
(3)本实验要控制物质的 　质量　 和 　初温　 相同，且使用相同的加热装置、烧杯、陶土网等．
转换法　
控制变量法　
天平　
温度计　
停
表　
质量　
初温　
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
食用油 60 20 6 68
(4)实验中用相同的加热装置的目的是 　保证相同的时间内放出的热量相同　 ．
(5)水和食用油吸收热量的多少是通过 　加热时间　 反映出来的．
保证相同的时间内放出的热
量相同　
加热时间　
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
食用油 60 20 6 68
(6)研究水和食用油吸热能力的差异可以采用的方法有：
方法1.控制加热时间相同，比较 　不同物质升高的温度　 ，升温快(高)的吸热能力 　弱　 ．
方法2.控制 　不同物质升高的温度相同　 ，比较 　加热时间　 ，加热时间长的吸热能力 　强　 ．
本次实验采用的是 　方法1　 (选填“方法1”或“方法2”)．
不同物质升高的温度　
弱　
不同物质升高的温度相同　
加热时间　
强　
方法1　
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
食用油 60 20 6 68
(7)分析实验数据可知： 　水　 吸热能力强．
(8)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 　大于　 (选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量．
水　
水　
大于　
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
食用油 60 20 6 68
(9)通过该实验可以得到不同的物质 　吸热能力不同　 的结论，物质的这种特性用 　比热容　 这个物理量来描述．
吸热能力不同　
比热容　
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
食用油 60 20 6 68
(10)如图是某同学绘制的“吸收热量－时间”和“温度－时间”图象，能正确描述该实验真实情况的图象是 　C　 (选填序号)．
C　
比热容
例2　依据表格中的数据，下列说法正确的是(　D　)
物质 比热容c/[J·(kg·℃)-1]
水 4.2×103
煤油 2.1×103
沙石 约0.92×103
D
A．一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小
B．水和沙石放出相等热量，水的温度降低得较多
C．水的比热容表示1 kg水的温度升高1 ℃吸收的热量是4.2×102 J
D．质量、温度相等的水和煤油，吸收相等热量，煤油温度升高得较多

1．下列说法正确的是(　A　)
A．比热容是物质本身的性质，与质量、吸收或放出的热量均无关
B．比热容跟物体吸收或放出的热量有关
C．物体的质量越大，它的比热容越大
D．将一杯水倒出一半后，剩下的水的比热容也变为一半
A
课堂练习
2．水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，一杯水用掉一半后，剩下水的比热容 　不变　 ；水结冰后，内能 　减小　 ，比热容 　减小　 ．
不变　
减小　
减小　
3．如图所示，为了探究“不同物质的吸热能力”，小明取了两只相同的烧杯，且在烧杯里分别装入高度相同的水和煤油，用相同的电加热器对水和煤油进行加热．
(1)本实验所需要的测量工具除了温度计，还需要 　天平　 和 　停表　 ．
(2)实验时应选取 　质量　 (选填“质量”或“体积”)相同、初温相同的a、b两种不同液体．小明上述实验中存在的问题是 　水和煤油的质量不同　 ．
(3)液体吸收热量的多少可通过 　加热时间　 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映．
天平　
停
表　
质量　
水和煤油的质
量不同　
加热时间　
(4)改进实验后，根据实验记录的数据在乙图中画出了它们的温度随时间变化的图象．
由图乙可知水和煤油吸收相同的热量时， 　煤油　 温度升高得多， 　水　 的吸热本领强．
煤油　
水　
1．关于比热容，下列说法中正确的是(　D　)
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．比热容与质量、吸收或放出的热量均无关
D
强化训练
2．下列四种情况下，物质的比热容会发生变化的是(　B　)
A．一杯水倒掉一半
B．冰熔化成水
C．铁块压成铁板
D．15 ℃的水加热到45 ℃
B
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(　C　)
几种物质的比热容c/[J·(kg·℃)-1]
水4.2×103 冰2.1×103
酒精2.4×103 砂石0.92×103
煤油2.1×103 铝0.88×103
水银0.14×103 铜0.39×103
C
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高
D．质量为1 kg的水温度升高10 ℃，需要吸收4.2×103 J的热量
4．(2022·邵阳改编)湿地被称为“地球之肾”，能调节空气的湿度和温度，其中能调节温度主要是因为水的(　A　)
A．比热容大
B．密度大
C．流动性大
D．质量大
A
5．已知冰的比热容为2.1×103 J/(kg·℃)，若将2 kg冰切掉一半，则剩下的冰的比热容是 　2.1×103　 J/(kg·℃)；冰化水后它的比热容将 　变大　 (选填“变大”“变小”或“不变”)．
2.1×103　
变
大　
6．在“探究物质的吸热能力”实验活动中，有以下实验器材：两个规格相同的电加热器、两个相同的烧杯、两支温度计、停表、铁架台、适量的水和食用油．
物质 次数 质量m/kg 升高的温度Δt/℃ 加热的时间t/min
水 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
3 0.1 20 4
食用油 4 0.1 10 1
5 0.2 10 2
(1)因无法直接测量水和食用油吸收的热量，小明选择两个规格相同的电加热器进行加热，通过比较 　加热时间的长短　 (选填“升高的温度”或“加热时间的长短”)，来间接地比较物质吸收热量的多少，这里用到的物理研究方法是 　转换法　 ．
加热时间的长短　
转换法　
物质 次数 质量m/kg 升高的温度Δt/℃ 加热的时间t/min
水 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
3 0.1 20 4
食用油 4 0.1 10 1
5 0.2 10 2
(2)在探究不同物质的吸热情况时，为了科学地比较水和食用油的吸热能力，小明选择如下方法：用相同规格的电加热器加热 　质量　 相同的水和食用油，使它们 　升高相同的温度　 ，比较它们吸收热量的多少，这里运用的物理研究方法是 　控制变量法　 ．
质量　
升高相同的温度　
控制变量法　
物质 次数 质量m/kg 升高的温度Δt/℃ 加热的时间t/min
水 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
3 0.1 20 4
食用油 4 0.1 10 1
5 0.2 10 2
(3)在设计实验时，发现还缺少一样测量仪器，该测量仪器是 　天平　 ．补全器材后进行实验，记录的数据为下表中前三次实验数据，分析第1、2次实验数据可知，同种物质升高相同温度时，吸收的热量与物质的 　质量　 有关；分析第1、3次实验数据可知，同种物质质量相同时，升高的温度不同吸收的热量 　不同　 ．
天
平　
质量　
不同　
物质 次数 质量m/kg 升高的温度Δt/℃ 加热的时间t/min
水 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
3 0.1 20 4
食用油 4 0.1 10 1
5 0.2 10 2
(4)分析第1、4次或第2、5次实验数据可知：质量 　相同　 的水和食用油升高相同的温度，水吸收的热量 　大于　 (选填“大于”或“小于”)食用油吸收的热量， 　水　 的吸热能力强．
(5)物理学中引入 　比热容　 来表示不同物质在这种性质上的差异．
相同　
大于　
水　
比热容　
物质 次数 质量m/kg 升高的温度Δt/℃ 加热的时间t/min
水 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
3 0.1 20 4
食用油 4 0.1 10 1
5 0.2 10 2

7．如图所示为某物质熔化时，温度随加热时间变化的图象，下列从图中得到的信息中错误的是(　C　)
A．该物质在B、C两点时温度相同，内能不同
B．该物质的不同状态，其比热容是不同的
C．该物质在AB段的比热容比在CD段的大
D．该物质在AB段的比热容比在CD段的小
C
8．将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后，放到表面平整的石蜡上．经过一定时间后，石蜡不再熔化，观察到的现象如图所示．则三块金属放出的热量 　不同　 (选填“相同”或“不同”)，三块金属中比热容最大的是 　丙　 ．
不同　
丙　
9．将质量和初温均相同的铝球和铁球(c铝＞c铁)浸没在沸水中煮足够长时间，则最终铝球的温度 　等于　 铁球的温度；铝球从沸水中吸收的热量 　大于　 铁球从沸水中吸收的热量(前两空选填“大于”“小于”或“等于”)．取出后，放置在空气中，放出相同热量后互相接触， 　铝　 球把热量传递给 　铁　 球．
等于　
大于　
铝　
铁　
10．(2022·岳阳)图甲是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置．
(1)两支试管里水和煤油的质量 　相同　 (选填“相同”或“不同”)；
(2)相同时间内，水吸收的热量 　等于　 (选填“大于”“等于”或“小于”)煤油吸收的热量；
(3)由图乙可知， 　水　 的吸热能力更强．
相同　
等于　
水　
1．比热容的应用
(1)水的比热容大，升高(或降低)相同的温度，吸热(或放热) 　多　 ，所以发动机用水冷却、暖气用水作媒介．
(2)水的比热容大，吸收或放出相同热量，温度变化 　小　 ，可调节温度，所以海边的昼夜温差比沙漠中的小．
多　
小　
知识梳理
2．热量的计算
吸热公式：Q吸＝ 　cm(t－t0)　 ；放热公式：Q放＝ 　cm(t0－t)　 ．
热平衡：在热传递过程中，最终两物体温度会相等，这就是热平衡状态．在不计热量损失时，物体放出的热量Q放 　等于　 (选填“大于”“小于”或“等于”)另一物体吸收的热量Q吸．
cm(t－t0)　
cm(t0－t)　
等于　
例1　一题多设问下列事例与“水的比热容大”有关的是 　ABDEHI　 ．
A．生物体内水的比例很高，免受温度骤变损害
B．北方冬天室内“暖气”用水作为介质取暖
C．发现人中暑时，常在额头上擦冷水降温
D．汽车发动机用水作冷却液
E．沿海地区昼夜温差比内陆地区小
F．在较大的河流上建水电站，用水发电
G. 夏天在地上洒水会感到凉快
H. 晚上向秧田里放水，以防冻坏秧苗
I. 海滨城市昼夜温差变化小，适于居住
J．寒冷的冬天，在菜窖放盆水防止蔬菜冻坏
ABDEHI　
比热容的应用
知识点突破
热量的计算
例2　一个铝壶质量为1.5 kg，内装温度为20 ℃、质量为2 kg的水，现将这壶水放在1标准大气压下烧开，需要多少热量？[不计向空气中散失的热量，已知c铝＝0.88×103 J/(kg·℃)，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
解：在1标准大气压下，水的沸点是100 ℃，则水和壶的末温是t＝100 ℃
水吸收的热量
Q水吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃－20 ℃)＝6.72×105 J
铝壶吸收的热量
Q铝吸＝c铝m铝(t－t0)＝0.88×103 J/(kg·℃)×1.5 kg×(100 ℃－20 ℃)＝1.056×105 J
烧开这壶水需要吸收的热量
Q吸＝Q水吸＋Q铝吸＝6.72×105 J＋1.056×105 J＝7.776×105 J.
答：需要7.776×105 J热量．
例3　如图所示是某太阳能热水器，该太阳能热水器的采光面积是2.1 m2.若中山市每平方米的面积1 h得到的太阳辐射能平均为3×106 J，每天接收太阳能的时间以8 h计算．
(1)一天太阳能热水器接收到的太阳能是 　5.04×107　 J．
(2)热水器能把接收到的太阳能的50%转化成水的内能，则正常情况下，一天内水吸收的热量为 　2.52×107　 J.
(3)该热水器一天能把150 kg、初温为20 ℃的水加热到 　60　 ℃.
5.04×107　
2.52×107　
60　
[解析](1)太阳能热水器吸收的太阳能
Q＝3×106 J/(m2·h)×2.1 m2×8 h＝5.04×107 J
(2)一天内水吸收的热量
Q吸＝50%Q＝50%×5.04×107 J＝2.52×107 J
(3)水升高的温度
Δt＝＝＝40 ℃
水的末温t＝t0＋Δt＝20 ℃＋40 ℃＝60 ℃.
例4　标准大气压下，质量为0.5 kg、温度为70 ℃的水吸收8.4×104 J的热量后，水的温度升高了 　30　 ℃，水的末温是 　100　 ℃.[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
30　
100　
[解析]由Q吸＝cmΔt可知，水升高的温度
Δt＝＝＝40 ℃
由Δt＝t－t0可知，水的末温t＝Δt＋t0＝40 ℃＋70 ℃＝110 ℃
一个标准大气压下，水的沸点是100 ℃，且水沸腾时温度不变，所以水最终的温度为t′＝100 ℃
则水升高的温度Δt′＝t′－t0＝100 ℃－70 ℃＝30 ℃.
练习用两个相同的电加热器同时给质量都为500 g，初温都为20 ℃的水和另一种液体加热，两种液体的温度随时间变化的图象如图所示．求：[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)在90 min的加热过程中，水吸收的热量为多少焦耳？
解：(1)由图象可知，加热90 min后水的末温为50 ℃，则该过程水吸收的热量
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×500×10-3 kg×(50 ℃－20 ℃)＝6.3×104 J
答：(1)水吸收的热量为6.3×104 J；
(2)另一种液体的比热容为多少？
(2)水和液体都加热90 min吸收的热量相同，由图象可知，加热90 min液体的末温为90 ℃，由Q吸＝cmΔt可知，另一种液体的比热容
c＝＝
＝1.8×103 J/(kg·℃)．
答：(2)另一种液体的比热容为1.8×103 J/(kg·℃)．

1．沿海地区昼夜温差较小，而内陆的戈壁地区的昼夜温差较大，在新疆某地出现“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”的现象．这主要是因为(　B　)
A．海水的密度小，沙石的密度大
B．海水的比热容大，沙石的比热容小
C．海水的内能多，沙石的内能少
D．海水吸收的热量少，沙石吸收的热量多
B
课堂练习
2．生活中我们经常看到司机往汽车发动机的水箱里灌水，这是因为水的 　比热容　 大，所以在相同条件下水能带走较多的 　热量　 ，冷却效果好．在一个标准大气压下，1 kg初温是20 ℃的水吸收了3.78×105 J的热量，内能 　增大　 (选填“增大”“减小”或“不变”)，水的温度升高了 　80　 ℃.
比热容　
热量　
增大　
80　
3．为了测定铅的比热容，把质量为200 g的铅块加热到100 ℃，再投入到80 g的10 ℃的水中，混合后水的温度为18 ℃.若不计热损失，求：
(1)水吸收的热量；
解：(1)水吸收的热量
Q吸＝c水m水(t－t0水)＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.08 kg×(18 ℃－10 ℃)＝2.688×103 J
答：(1)水吸收的热量为2.688×103 J；
(2)铅的比热容．(保留一位小数)
解：(2)因为不计热损失，铅块放出的热量等于水吸收的热量，即Q吸＝Q放＝2.688×103 J
所以铅的比热容
c铅＝＝≈
163．9 J/(kg·℃)．
答：(2)铅的比热容为163.9 J/(kg·℃)．
1．下列事例中，应用水的比热容较大这一性质的是(　C　)
A．用水给餐具消毒
B．夏天给教室洒水，感觉凉爽
C．用水来冷却汽车的发动机
D．用水雾来形成彩虹
C
强化练习
2．新情景设置课后延时服务推出后，在学校用餐的师生增加了．如图是值日老师往保温饭盒下层注入热水，温热上层不锈钢餐盘内的饭菜．用热水温热饭菜是因为水的(　D　)
A．凝固点低
B．沸点高
C．密度小
D．比热容大
D
3．关于同一种物质的比热容c，由c＝可知，下列说法正确的是(　D　)
A．若物质吸收的热量增大一倍，则物质的比热容增大一倍
B．若物质的质量增大一倍，则物质的比热容减至原来的
C．若物质加热前后的温度差增大一倍，则物质的比热容增大为原来的2倍
D．无论物质的质量有多大，该物质的比热容都不变
D
4．夏天在海边玩耍，感觉沙子烫脚而海水却是凉的，这是因为在同样的太阳光照射条件下，沙子与海水吸收的热量 　相同　 (选填“相同”或“不同”)，沙子的比热容比海水的 　小　 (选填“大”或“小”)， 　沙子　 的温度升高得更多．到了晚上， 　水　 的温度更高，这是因为放出相同的热量，比热容大的物体温度降低得 　少　 (选填“多”或“少”)．
相同　
小　
沙子　
水　
少　
5．如图是同一纬度某一沿海城市和某一内陆城市的年气温变化曲线，请判断内陆城市一年气温变化所对应的曲线是 　B　 (选填“A”或“B”)，这是由于内陆沙石多，沙石的比热容 　小于　 水的比热容，吸收相同热量的情况下，沙石的温度变化较 　大　 .
B　
小于　
大　
6．在完全隔热的装置内，用同一热源给200 g水和200 g油分别加热，其温度随加热时间变化的关系如图所示，则水每分钟吸热 　2 100　 J，油每分钟吸热 　2 100　 J，油的比热容是 　2.1×103　 J/(kg·℃)．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
2 100　
2 100　
2.1×103　
7．用电水壶烧水是用 　热传递　 的方式改变了水的内能；如果将壶内20 ℃的水烧开，水吸收的热量是5.04×105 J，那么壶内水的质量是 　1.5　 kg.[当时气压为标准大气压，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
热传递　
1.5　
8．如图甲所示小明将质量为250 g、初温为90 ℃的牛奶放入质量为500 g、初温为20 ℃的水中进行冷却，同时，他还利用温度计和钟表测出温度的变化情况，并作出了如图乙所示的水和牛奶的温度随时间变化的关系曲线．忽略热量的损失以及盛牛奶和水的器皿吸放热的影响，c水＝4.2×103 J/(kg·℃).求：
(1)水、牛奶达到的相同温度为 　40　 ℃；
[提示]热传递的条件是有温度差，最后热平衡时两者的温度相同，由图象可知，牛奶和水的相同温度为40 ℃.
40　
(2)达到相同温度时，水吸收的热量；
(2)水吸收的热量
Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×(40 ℃－20 ℃)＝4.2×104 J
答：(2)水吸收的热量为4.2×104 J；
(3)牛奶的比热容．
(3)牛奶放出的热量等于水吸收的热量，即
Q放＝Q吸＝4.2×104 J
由Q放＝cm(t0－t)得
c牛奶＝＝＝
3．36×103 J/(kg·℃)．
答：(3)牛奶的比热容为3.36×103 J/(kg·℃)．
9．如图甲、乙所示，相同容器中装了质量相同的纯净水，用不同电加热器加热，忽略散热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的图象，下列说法正确的是(　D　)
A．加热相同时间，两杯水吸收的热量相同
B．吸收相同的热量，甲杯中水的末温比乙杯的高
C．升高相同温度，甲杯中水吸热比乙杯的少
D．相同时间内，甲杯中加热器放热比乙杯的多
D
10．标准大气压下，质量为1 kg、温度为25 ℃的水吸收3.78×105 J的热量，水的温度升高了 　75　 ℃，升高到 　100　 ℃.[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
11．两个铁块的质量之比为4∶1，吸收的热量之比是1∶2，则两铁块的比热容之比为 　1∶1　 ，升高的温度之比为 　1∶8　 ．
75　
100　
1∶1　
1∶8　
12．小红在实验室完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图象．实验时，冰的质量为0.5 kg，相同时间内水和冰吸收的热量相同，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，则CD段水吸收的热量为 　4.2×104　 J，BC段冰吸收的热量为 　1.68×105　 J，冰的比热容为 　2.1×103　 J/(kg·℃)．
4.2×104　
1.68×105　
2.1×103　
13．生活物理太阳能热水器是一种常见的利用太阳能的装置．某品牌太阳能热水器，在晴天能接收到的太阳平均辐射强度(用R表示)为R＝300 J/(m2·s)，它表示每平方米面积上一秒内接收到的太阳能为300 J．该太阳能热水器集热管接收阳光照射时的有效面积是2 m2，贮水箱中盛有0.2 m3的水．求：
(1)贮水箱中水的质量；
解：(1)根据公式ρ＝得水的质量
m＝ρ水V＝1.0×103 kg/m3×0.2 m3＝200 kg
答：(1)贮水箱中水的质量为200 kg；

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