热量比热容(提高) 知识讲解

热量比热容（提高）
【学习目标】
1、知道物质的比热容的概念、物理意义；
2、记住水的比热容比较大，是4.2×103J/（㎏·℃）；
3、能用比热容解释简单的自然、生活中的现象，并能设计实验、解决简单的问题；
4、会设计并进行“比较不同物质吸热能力不同”的实验。

5、能够利用吸热或放热公式进行相关计算。

【要点梳理】 知识点一 、热传递
能量从温度高的物体传到温度低的物体，或者从物体的高温部分传到低温部分的现象，叫做热传递现象。

1、热传递有三种方式：热传导、对流和热辐射。

2、热量：热量表示在热传递过程中物体吸收或者放出的能量的多少。

热量的符号是Q ，热量的国际单位是焦耳，符号是J 。

知识点二、比热容
单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做物质的比热容。

符号c ，单位为焦每千克摄氏度，符号为J/(㎏·℃）。

要点诠释：
1、比热容是物质本身的一种性质：
（1）同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收（或放出）热量的多少及温度的改变无关。

（2）同一种物质在不同的状态下比热容不同，如冰、水的比热容是不同的。

2、水的比热容比较大，是4.2×103J/(㎏·℃）。

主要表现：
（1）由于水的比热容较大，一定质量的水升高（或降低）一定的温度吸收（或放出）的热量较多，我们用水作为冷却剂和取暖用。

（2）由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）较多的热量而自身的温度却改变不多，这一点有利于调节气候。

夏天，太阳晒到海面上，海水的温度升高过程中吸收大量的热，所以人们住在海边并不觉得特别热；冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海气温降得不是太低，所以住在海边的人又不觉得特别冷。

3、公式：t
m Q c ∆=
知识点三、热量的计算 公式：Q=cm Δt
式中Q 表示物体吸收或者放出的热量，c 表示物质的比热容，m 表示物体的质量，Δt 表示温度的变化量。

要点诠释：
物体吸收或放出热量的多少由物体的比热容、物体的质量和物体的温度升高（或降低）的乘积决定，跟物体的温度高低无关。

【典型例题】
类型一、比热容
1、为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，小刚和几个同学做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用相同的加热器给它们加热。

加热器每分钟放出的热量相等，且放出的热量全部被水和煤油吸收。

下表是同学们记录的实验数据，
请你根据下表中的实验数据，回答下列问题：（ρ煤油=0.8×1033，ρ水=1.0×1033）
⑴分析比较_________号两个烧杯的实验数据，可以得出的初步结论是：在质量和升高的温度都相同时，____________________________。

⑵分别比较1、2、3、4号烧杯的实验数据，结合（1）中的结论，归纳后可得出结论：物体温度升高时吸收热量的多少与_________这几个因素有关。

【答案与解析】
（1）1、4 比热容大的吸热多
（2）比热容、质量、升高的温度
【总结升华】本题突出考查了实验方法：控制变量法和转化法。

⑴在质量和升高的温度都相同时，根据热量的计算，比热容大的吸热多。

而热量测不出来，但可以转化为加热时间来进行比较。

2、炎热的盛夏，人站在水中时感到凉爽，而当人赤脚走在沙土上时却感到烫脚，这主要是因为水和沙土具有不同的 ( )
A.热量
B.内能
C.比热容
D.温度
【答案】C
【解析】热量、内能、比热都是物理学中三个重要的物理量，三者之间有区别也有联系，学生容易混淆，在沙滩上，水和沙子同时接收阳光照射，可谓加热条件相同，在相同时间内，物质所吸收到的热量是相同的，而在水中产生温度差的原因就在于水的比热容较大。

【总结升华】物理知识在生活中的应用非常广泛，要深刻体会。

举一反三：
【变式】水的比热容比较大，人们往往利用它的这一特征为生产、生活服务．在下列事例中与水的这一特征无关的是( )
A.让热水流过散热器来取暖
B.在大的河流上建水电站，用水发电
C.晚上向秧田里灌水
D.汽车发动机用水循环冷却
【答案】B
类型二、热量的计算
3、小阳家的热水器内装有质量为5kg的水，该热水器中水的温度从20°C升高到40°C。

求这些水吸收的热量。

[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
【答案与解析】
Q 吸=cm△t
=4.2×103J/(kg ·℃)×5kg ×（40－20）℃
=4.2×105J
【总结升华】本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t的掌握和运用，因条件已给出，难
度不大。

举一反三：
【变式】质量为2kg的水，温度由30℃升高了50℃，吸收多少热量？
【答案】4.2×105J
【解析】由Q吸=cm△t可知。

物体升高温度△t =50℃，而原来的温度30℃在本题中无实际意义。

4、用同种物质制成两个质量不等的物体，其比热容______________(填“相同”或“不同”)。

质量均为1kg的铜块和铅块，如吸收了相等的热量，则铜块与铅块升高的温度之比为______________；若铜块温度升高了100℃，则它吸收了______________J的热。

(c铜=3.9×102J/(kg·℃)，c铅=1.3×102J/(kg·℃))
【思路点拨】比热容是物质的一种特性，同种物质比热容相同，不同物质比热容不同。

根据公式Q=Cm△t可计算铜块与铅块升高的温度之比和块温度升高了100℃吸收的热量。

【答案与解析】
相同
Q吸＝c铜m铜Δt＝3.9×102 J/(kg·℃)×1kg×100℃＝3.9×104J
【总结升华】这是一道有关比热容计算的一道很好的综合题。

比热容是物质的特性，因此只要物质的状态不变，质量和体积等因素的改变是不会影响物质的比热容的，抓住“同种物质”可以得出“相同”的答案。

后两问因为是热传递现象，所以用公式Q=cmΔt进行解题。

举一反三：
【变式】质量和初温都相等的铜和铝(c铜＜c铝)，放出相等的热量后相互接触，热量( )
A.一定从铜传给铝
B.一定从铝传给铜
C.不会发生热传递
D.不能确定是否发生热传递
【答案】B
【解析】热量是由温度高的物体向温度低的物体传递，因此通过热量的公式Q=cmΔt，当Q、m一定时，c越大，可以得出Δt越小；又因为初温都相等，放出热量，所以铜的末温高于铝，一定从铜传给铝热量。

5、甲、乙两块质量相同的不同金属，在沸水里加热一段时间。

先取出甲决投入一杯冷水里，当达到热平衡后，水温升高20℃。

再取出甲块，立即将乙块从沸水中取出投入这杯水中，再次达到热平衡，水温又升高20℃。

若不计热的损失，则由此可判断（）A．甲的比热容比乙大
B．甲的比热容比乙小
C．甲的比热容跟乙相等
D．无法确定比热容大小
【思路点拨】甲、乙两金属块，先后投入到同一杯水中，甲乙两金属块放出热量、温度降低，水吸收热量、温度升高；
由题知，两次水升高的温度相同，也就是水吸收的热量相同，因为不计热量损失，由热平衡方程可知，甲乙两金属块放出的热量相同；
而甲、乙两金属块的质量相等、初温相同，经放热后，甲金属块比乙多降低了20℃，甲金属块的末温比乙的末温低；
由上述分析可知，质量相同的甲乙两金属块，放出相同的热量，甲降低的温度多，所以甲金属的比热容比乙的小。

【答案】B
【解析】先后将甲乙两金属块投入到同一杯水中，水升高的温度相同，水吸收的热量相同；
∵不计热的损失，
∴Q吸=Q放，
∴甲、乙两金属块放出的热量相同；
由题知，甲金属块比乙多降低了20℃；
∴质量相同的甲、乙两金属块，放出相同的热量，甲金属块降低的温度多，所以甲的比热容小，故B正确。

【总结升华】本题考查了比热容的概念、热平衡方程、热量公式，能确定甲乙两金属块的末温关系是本题的关键。

举一反三：
【变式】用相同的酒精灯和同样的烧杯盛有质量相同的甲、乙两种液体加热，如图，反映的是温度随时间变化的图象，从图中可以看出
A．甲的比热容大B．乙的比热容大
C．它们的比热容一样大D．无法判断热量的计算
【答案】B。