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第十章　机械能、内能及其转化
比热容
第三节
1
了解比热容的概念，知道比热容是物质本身的一种性质。
2
知道比热容的单位及其读法。
3
能够通过探究实验比较不同物质的吸热情况。
4
能运用比热容解释简单的自然现象。
西部之旅
新疆地区有句谚语：“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”。你知道其中的原因吗？
一、影响物体吸收或放出热量多少的因素
1.烧开一壶水比烧开半壶水需要吸收的热量多吗？
2.将一壶20°C水加热到100°C比加热到60°C，哪个需要吸收的热量多呢？
3.不同种类的物质，质量相同时升高（或降低）相同的温度，他们吸收（或放出）的热量相同吗？
1.实验：比较不同物质吸收热量的情况
(1)实验准备
①实验中，需要控制物质的 相同、 相同、 相同，比较水和煤油的加热时间。
②实验中，用 表示物体吸收热量的多少。
③本次探究活动用到的实验方法是： 法、 法。
质量
加热时间的长短
初温
升高的温度
控制变量
转换
(2)实验过程
如图所示，取两个相同的烧杯，一个烧杯里装400 g水，另一个烧杯里装400 g煤油，用相同的电加热器给它们加热。用停表(或手表)测量加热时间，用实验室温度计测量加热前后的温度。让水和煤油升高相同的温度，比较加热的时间，从而比较吸热的多少。
(3)实验数据记录表格：
液体 质量m/g 初温t0/℃ 末温t/℃ 升高的温度(t－t0)/℃ 加热时间T/min
水
煤油
(4)实验结论：
给相同质量、不同种类的物质加热，使它们升高相同的温度，对它们加热的时间是 的，这表明它们所吸收热量的多少是 的。
可见，不同种类的物质，升高(或降低)相同的温度，所吸收(或放出)的热量不仅与质量有关，还与 有关。
不同
不同
种类
若用完全相同的电加热源，分别加热质量相等的煤油和水，加热相同的时间，比较两种物质的温度变化量，发现水的温度变化量比煤油的温度变化量小，那么哪种物质的吸热能力强？
水的吸热能力强
(2024·百色平果市期末)小明同学为了比较不同物质的吸热情况，在两个相同的烧杯中分别装入牛奶、豆浆，用相同的酒精灯和温度计同时进行了如图所示的实验。
学以致用　
(1)本实验中，在烧杯中应装入　　　(选填“质量”或“体积”)相同的牛奶和豆浆，通过比较　　　　　(选填“加热时间”或“温度计示数的变化量”)来反映物质吸收热量的多少，这种研究方法叫作　 　法。
质量
加热时间
转换
解析　根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故实验中应量取质量相同的牛奶和豆浆分别倒入相同的烧杯中；
实验中，用相同规格的酒精灯加热牛奶和豆浆，使它们升高相同的温度，可以通过比较加热时间来比较它们吸收热量的多少，这种研究方法叫转换法；
(2)本实验中，使牛奶、豆浆升高相同的温度，比较物质吸收热量的多少。分析表格数据可知，牛奶吸收的热量　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)豆浆吸收的热量，这表明　　　　的吸热能力强。
大于
牛奶
名称 质量/g 温度升高10 ℃，加热时间/s 温度升高20 ℃，加热时间/s 温度升高30 ℃，加热时间/s
牛奶 350 260 520 790
豆浆 350 220 440 670
解析　分析表格数据可知，牛奶、豆浆升高相同的温度，牛奶加热时间长，牛奶吸收的热量大于豆浆吸收的热量，这表明牛奶的吸热能力强。
1.一定质量的某种物质，温度升高(或降低)的过程中所________________
______与物质的 的比，叫作这种物质的比热容。
2.如果用c表示比热容，用m表示物体的质量，用t0表示物体原来的温度，用t表示物体吸热后的温度，用Q吸表示物体吸收的热量，根据比热容的
定义，可将比热容写为c＝。
吸收(或放出)的
质量和温度变化量乘积
热量
二、比热容
思考：如果物体放出热量，比热容的表达式是什么呢？
答案　略
3.比热容的单位是 ，符号是 。
4.阅读教材表10.3－1“常温常压下一些物质的比热容”，完成以下内容：
(1)比热容是反映物质 的物理量；
(2) 不同，比热容一般不同；
(3)比热容和物质的状态 关；
(4)水的比热容是：c水＝ J/(kg·℃)。
焦每千克摄氏度
J/(kg·℃)
自身性质
物质种类
有
4.2×103
思考：同样的日照条件，为什么沙子和海水的温度不一样？
答案　因为海水与沙子受光照时间完全相同，所以它们吸收的热量相同，但是海水的比热容比沙子的比热容大，所以海水温度变化量小于沙子。
1.冬天，社区户外工作人员常用热水袋进行取暖。热水袋的内部液体主要是水，这是利用了水的(　　)
A.比热容大 B.温度高
C.沸点高 D.凝固点低
2.煤油的比热容是2.1×103 J/(kg·℃)，一桶煤油的质量是15 kg，倒出一半后，桶内剩余煤油的质量是_____ kg，比热容是　　　　　 J/(kg·℃)。
学以致用　
A
7.5
2.1×103
3.冬天的暖气片为何用热水供暖？
答案　水的比热容大，在质量一定的条件下水降低相同的温度时，放热多，用热水取暖效果好。
4.如图：为什么同一纬度的海滨城市和沙漠地区的昼夜温差差别如此大？
答案　水的比热容比沙子大，白天吸收相同的热量或夜晚放出相同的热量，水的温度变化量小于沙子的温度变化量，所以同一纬度的海滨城市和沙漠地区的昼夜温差差别很大。
计算物体吸收或放出的热量时， 代表物体吸收的热量， 代表物质的比热容， 代表物体的质量， 和 分别代表物体初、末状态的温度，物体吸收热量的计算公式是：Q吸＝ ；物体降温时放出的热量Q放＝ 。
Q吸
m
c
t0
t
cm(t－t0)
cm(t0－ t)
三、热量的计算
例题　(2024·武威期末)某太阳能热水器，水箱内有150 kg的水，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
(1)在阳光照射下，水的温度升高了10 ℃，求水吸收的热量；
解：利用Q＝cmΔt可以求得水吸收的热量：
Q＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×150 kg×10 ℃＝6.3×106 J；
(2)求水箱内150 kg的水温度从90 ℃降低到60 ℃，和温度从30 ℃升高到70 ℃放出的热量与吸收的热量之比。
解：水箱内水质量相等，因此放出的热量与吸收的热量之比为：
。
1.物质传导热量的性能称为 。导热性是物质的一种属性，不同的物质具有不同的导热性。
2.金属的导热性一般比非金属的导热性 ，纯金属的导热性通常优于合金材料。
导热性
好
四、导热性
弱
强
1.(2024·成都简阳期中)关于比热容，下列说法中正确的是(　　)
A.物体的质量越大，它的比热容越大
B.同温度、同质量的不同物体，比热容大的物体含有的热量多
C.比热容与热量有关，某物质吸收或放出的热量越多，它的比热容就越大
D.比热容是物质的一种性质，所以比热容不会随物体温度的变化而变化
D
解析　比热容是物质的一种性质；物质的比热容只跟物质的种类和状态有关，与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关，故A、C错误，D正确；
热量是过程量，不能说含有，故B错误。
2.(2024·济南长清区期中)如图所示是某校学生参加农业生产实践活动的场景。初春时昼夜温差大，培育水稻秧苗时，为了不使秧苗冻伤，常常傍晚往农田里灌水，白天再将水放出。原因是(　　)
A.水的温度比泥土的温度低
B.水的质量比泥土的质量大
C.水的密度比泥土的密度小
D.水的比热容比泥土的比热容大
D
解析　为了不使秧苗冻伤，傍晚往农田里灌水，白天再将水放出，原因是水的比热容比泥土的比热容大，在质量相同的情况下，吸收或放出相同热量，水的温度变化不大，故D符合题意，A、B、C不符合题意。
3.(2024·汕头期中)质量为10 kg的水温度从50 ℃降低到30 ℃放出的热量，全部被冰吸收，冰的温度升高了10 ℃[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，c冰＝2.1×103 J/(kg·℃)]，求：
(1)水放出的热量；
解：水放出的热量：
Q放＝c水m水(t0－t)＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(50 ℃－30 ℃)＝8.4×105 J；
(2)冰的质量。
解：由于水放出的热量全部被冰吸收，
则冰吸收的热量Q吸＝Q放＝8.4×105 J，
由Q吸＝cmΔt可知，冰的质量：m冰＝＝40 kg。
城市热岛效应是由于人为原因，改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素，进而引起的城市小气候变化现象，最显著的特征之一就是城市气温比郊区气温高的现象，该现象属于
城市气候最明显的特征之一。
由于城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊
区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比
热容，使得城市地区升温较快，并向四周和大
气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包围之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市热岛效应。
热岛效应

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