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1.1热量 比热容
一：比热容的概念
比热容的概念：单位质量的某种物质温度升高(或者降低)1℃吸收(或者放出)的热量叫做这种物质的比
热容，简称比热。用符号c表示比热容。
比热容的单位：在国际单位制中，比热容的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)。
比热容的物理意义：如水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。它的物理意义是：1千克水温度升高(或降
低)1℃，吸收(或放出)的热量是4.2×103J。
4、说明
(1)比热容的大小取决于物质本身及状态，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
(2)同种物质在同一状态下，比热是一个不变的定值，物质的状态改变了，比热容随之改变。如水变成冰。
(3)比热容越大，说明温度越难改变
(4)在受太阳照射条件相同时，白天沿海地区比内陆地区温度升高的慢，夜晚沿海地区温度降低也少。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。
(5)水比热容较大的特点，在生产、生活中也经常用来调节气温，冷却和取暖等作用。
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。
例题训练1：
1、物理学中引入比热容的概念,是为了比较(　 　)
A.相同质量的不同物体,升高相同的温度,吸收热量不同
B.相同质量的不同物体,吸收不同的热量,升高温度不同
C.不同质量的相同物质,升高相同的温度,吸收热量不同
D.不同质量的相同物质,吸收相同的热量,升高温度不同
2、关于比热容，下列说法正确的是（ ）
A．物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B．物体的比热容跟物体的温度有关
C．物体的质量越大，它的比热容越大
D．物体的比热容与温度、质量都没有关系
3、关于同一物质的比热容,下列说法正确的是(　 　)
A.若吸收的热量增大一倍,则比热容增大一倍
B.若质量增大倍,则比热容减至一半
C.若加热前后的温度增大一倍,则比热容增大一倍
D.无论质量多大,比热容都一样
4、下列情况中,比热容发生变化的是( 　　)
A.水温从80℃升高到90℃ B.把圆柱铁条拉成细铁丝
C.砖块的体积减小一半 D.水结成冰
5、关于比热容，下列说法正确的是(　　)
A．100g水的比热容是50g水的比热容的两倍
B．相同质量的酒精与汽油完全燃烧放出的热量不同，是因为它们的比热容不同
C．质量相同的铁和铝，吸收相同的热量后，铝的温度升高较少，说明铝的比热容比较大
D．物质的比热容与物质的状态无关
6、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．海边昼夜温差变化比沙漠中昼夜温差变化小
D．汽车发动机用水作为散热物质
7图是根据某沿海城市和某内陆城市一年内气温随月份变化的图线。下列说法正确的是（　　）
A．实线是内陆城市的气温图线，因为砂石的比热容较小
B．实线是内陆城市的气温图线，因为砂石的比热容较大
C．实线是沿海城市的气温图线，因为水的比热容较小
D．实线是沿海城市的气温图线，因为水的比热容较大
8、质量相同的A、B两种液体分别用两个完全相同的酒精灯加热相同的时间，表示A、B两种液体吸收的热量________（“相同”或者“不相同”）。小明根据实验情况绘制了如图所示的图象，从图中可以看出________比热容大．
9、变式训练4：两个相同的容器分别装满了质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热,液体温度与加热时间的关系如图所示,根据图象可知(　　)
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.如果升高相同的温度,两液体吸收的热量相同
C.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.加热相同的时间,甲液体温度升高比乙液体温度升高得快
二：探究不同物质的吸热能力的实验
（1）控制相同的物理量有：水和煤油的质量与初温，加热时间
（2）如果加热方法完全相同（相同加热仪器加热相同时间），意味着加热相同的时间内物质吸收的热量 相同，所以我们可以通过加热时间来反应吸收的热量
（3）实验中我们通过比较末温度来知道温度的变化。
（4）质量相同的不同物质, 升高相同的温度,吸收的热量不同（或质量相同的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度不同），在相同的加热源，升温越慢的物体，比热容越大，吸热能力越强。
例题训练2：
1、某研究小组在做“比较不同物质吸热的情况”的实验中，利用相同规格的电加热器给相同质量的水和砂加热（不计热损失），对该图像下列说法正确的是（　　）
A．吸收同样的热，砂升高温度少，表明砂的吸热本领比水强
B．吸收同样的热，水升高温度少，表明水的吸热本领比砂强
C．相同质量的水和砂同时加热，水温度先到达60℃
D．相同质量的水和砂同时加热，同时到达60℃
2、利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”，操作如下：
（1）在两烧杯中分别装入初温相同且 　 　相等的沙子和水；
（2）用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，其中某时刻的温度如图乙所示，其示数为 　 　。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象，如图丙所示；
（3）实验中，是通过比较 　 　（选填“加热的时间”或“升高的温度”）来间接反映沙子和水吸收的热量；
（4）分析图丙可知，若使两者升高相同的温度，则 　 　吸收的热量较多，由此可见 　 　的吸热能力较大；
（5）如图丁所示的图像表示甲、乙两个固态物体吸热后温度升高的情况，如果甲和乙的质量相同，甲的吸热能力 　 　乙的吸热能力（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
3、某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
（1）加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过 　 　来判断的，下列实验与此实验方法相同的是 　 　；
A．探究通过导体的电流和它两端电压的关系
B．探究影响电阻大小的因素时观察灯泡的亮度和电流表的示数
（2）实验中记录的实验数据如表；
液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
水 200 25 40 13.5
煤油 200 25 40 6.5
通过分析数据，质量相同的水和煤油升高相同温度，　 　吸收的热量较多，则 　 　的比热容较大；
（3）如图丙所示是某同学绘制的“吸收热量﹣时间”和“温度﹣时间”图像，能正确描述该实验真实情况的图像是 　 　（选填序号）；
（4）这组同学对图甲的装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，而不是用两个酒精灯分别加热，如图乙所示，这样做的好处是 　 　。
三：热量的计算：
物体吸收的热量与质量成正比，与升高的温度成正比，与物质的比热容成正比，
Q吸=cm（t-to）
Q=cm△t
Q放=cm（to-t）
c物质的比热容，m物体的质量， t末温， to初温， △t温度变化量
推导式：
M= ；△t= ；c=
例题训练3：
1、由Q＝cm(t－t0)得c＝，关于同一种物质的比热容，下列说法正确的是(　　)
A．若质量增大一倍，则比热容减小一半
B．若质量增大一倍，则比热容增大一倍
C．比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少都无关
D．若吸收的热量增大一倍，比热容增大一倍
2、水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，将2 kg的水倒掉一半，剩下的水的比热容是__________J/(kg·℃)；水结冰后它的比热容将__________(填“改变”或“不变”)；把2 kg的水从20 ℃加热到100 ℃，水吸收的热量为________J.
3、小杨家的电热水器内装有5L的水，该热水器中水的温度从20℃升高到40℃，求这些水吸收的热量（C水=4.2×103J/（kg．℃）
4、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。（C水=4.2×103J/（kg．℃）
5、用两个相同的电热器给质量同为2 kg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10 min吸收的热量为(　　)
A．5.04×105 J
B．4.2×105 J
C．2.52×105 J
条件不足，不能计算
6、用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热(如图甲)，根据测得数据分别描绘出两液体的温度随时间变化的图像(如图乙)．在相同的时间内两液体吸收的热量相等，不计液体热量散失，分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两液体的质量和比热容，则结合图中信息作出的下列推断正确的是( )
A．若ma＝mb，则ca＞cb
B．若ma＝mb，升高相同温度时，则Qa＞Qb
C．若ca＝cb，则ma＜mb
D．若ca＝cb，加热相同时间里，Qa＞Qb
7、铜的比热容是铅的比热容的3倍．质量相同的铜块和铅块，若它们升高的温度之比为1∶2，则它们吸热之比为(　　)
A．3∶2 B．2∶3 C．6∶1 D．1∶6
8、由同种物质组成的甲乙两物体，已知它们的质量之比为1：2，甲的温度升高了50℃，乙的温度升高了40℃，那么两物体吸收的热量之比为(　　)
A． 1∶1 B． 1∶2 C． 5∶8 D． 8∶5
9、已知煤油的比热容是2.1×103J/（kg．℃），煤油吸收了4.2×104J 的热量，煤油温度升高了200C。
(1)煤油的质量为多少？
(2)若这些热量被10kg的铜块吸收，则铜块升高的温度是多少？[ C铜=0.4×103J/（kg．℃） ]
二：比热容的热平衡计算
1、保温瓶中原有700C 的温水1kg，现又倒入沸水2kg，若不计热量损失，求：温水与沸水混合后，水的温度最终变为多少0C？
2、将500g温度为75oC的热水加入温度为15oC的冷水中，热平衡后的水的温度是25oC,问原来冷水的质量是多少kg？
课后作业：
1、下面有关比热容的说法中正确的是（　　）
A．夏天在河边游玩感觉河水凉，但河边的岩石却很烫，原因是水的比热容比岩石小
B．寒冬季节，放在室外盛有水的水缸会破裂主要是因为水的比热容较大
C．比热容是物质的一种特性，80℃水的比热容与40℃水的比热容一样大
D．铜的比热容比铝小，所以在吸收相同的热量后铜升高的温度一定比铝高
2、用相同的加热器对质量相同的两种不同液体加热，吸收相同热量后，温度随时间变化的关系图象如图。下列说法中正确的是（　　）
A．升高相同的温度，甲液体吸收的热量多
B．加热相同的时间，乙液体升高的温度高
C．用甲液体作汽车的冷却剂效果更好
D．用乙液体作汽车的冷却剂效果更好
3、用相同的加热装置分别对固态物质a、b、c加热，它们的温度随加热时间变化关系如图所示，不计热量损失，以下分析正确的是（　　）
A．t1～t2时间内，a吸收热量大于c吸收热量
B．t2～t3时间内，a的内能不变
C．b的比热容可能大于c的比热容
D．若a、b是同种物质，则b的质量小于a的质量
4、如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水，并用不同加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图，则下列说法正确的是（　　）
A．甲杯水中每分钟吸收的热量为 2.52×105 J
B．甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为 3：2
C．加热相同的时间，甲、乙两杯水升高的温度之比 2：3
D．将甲、乙两容器中的液体从 20℃加热至沸腾所需要的时间之比为 2：3
5、在我们日常的生活环境下，若烧开质量为2kg、初温为20℃的一壶水，吸收了8.4×105J的热量后，它的温度可能是（　　）
A．80℃ B．100℃ C．120℃ D．130℃
6、已知水和食用油的质量之比是5：4，比热容之比是2：1。若它们吸收相等的热量，水和食用油的升高温度之比是（　　）
A．5：2 B．2：5 C．8：5 D．5：8
7、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，观察到的现象如图所示。则三块金属放出的热量 　 　（选填“相同”或“不同”），三块金属中比热容最大的是 　 　。
8、有甲、乙两个体积均为1dm3的铁球，已知甲球是实心的，使它的温度由20℃升高到30℃，需要吸收的热量是　 　J；乙球的温度由30℃升高到40℃时吸收的热量是3×104J，则乙球一定是　 　的。（选填“空心“或“实心”）（ρ铁＝7.9×103kg/m3，c铁＝0.46×103J/（kg ℃））
9、用两个相同的电加热装置，分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，忽略散热损失，两液体的温度随时间变化关系的图象如图所示，由图象可知，两种液体的初温是 　 　，加热相同的时间，甲、乙吸收的热量之比是 　 　，甲、乙的比热容之比是 　 　。
10．小伟同学利用如图甲所示的装置，来探究水和酒精两种不同液体的吸热能力。
（1）小伟在该实验中采用的方法是：使　 　和初温相同的水和酒精两种液体吸收相同的热量，然后比较　 　，来判断两种液体的吸热能力。
（2）图乙是小伟根据测得的数据，绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象，由图象可以判断：　 　的吸热能力强。若水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），则酒精的比热容应为：　 　J/（kg ℃）。
11、在标准大气压下，将一个容积容2L的水壶装满水，水的初温为25℃。[已知c水＝4.2×103J/（kg ℃）]。求：（1）装满这壶水的质量；（2）若让这壶水吸收6.72×105J的热量，水的末温t末。
12、有两个相同的烧杯，第一个装有0.2kg水，第二个装有0.2kg酒精，若用相同的加热器给它们分别加热，根据加热时间（t）与其对应上升到的温度（T），描绘成了如图所示的图像。假如加热器放出的热量全部被吸收，c水＝4.2×103J/（kg ℃）。计算：
（1）加热5min，水吸收的热量是多少？
（2）电加热器1min放出的热量是多少？
（3）酒精温度从15℃升高到43℃，吸收多少热量？
（4）酒精的比热容是多少？
13、学校物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示。水的比热容是4.2×103J/（kg ℃），那么请问：
（1）图中 　 　（“a”或“b”）是水吸热升温的图象；
（2）加热满2min时，水吸收了多少热量？
（3）试求出沙子的比热容。
14、地热资源可以用于温泉浴，若某浴池内有40m3、初温为85℃的水，当水温降到45℃时就可供人们洗浴。[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（1）求这个浴池中所盛水的质量；
（2）这一过程中水是吸收热量还是放出热量？水吸收或放出的热量是多少？
（3）若这个浴池所在的房间内空气的质量为1200kg，空气的比热容设为c＝1×103J/（kg ℃），则吸收6×106J的热量，空气的温度将上升多少？（不考虑其他热交换）

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