132科學探究物質的比熱容（原卷版）

滬科版九年級第十三章《內能與熱機》13.2科學探究：物質的比熱容【知識梳理】探究物質吸熱規(guī)律實驗1.實驗思路：①加熱相同質量的水和煤油，加熱相同時間（使它們吸收相同的熱量），比較升高的溫度；②加熱相同質量的水和煤油，使它們升高相同的溫度，比較加熱所用的時間（比較吸收的熱量）。2.實驗方法①控制變量法：液體質量、初溫和加熱器規(guī)格都完全相同。加熱器規(guī)格相同相同時間放出的熱量相同相同時間內兩種物質吸收的熱量相同。②轉換法：加熱相同時間，升高的溫度越多，吸熱能力越弱；升高相同的溫度，加熱時間越長，吸熱能力越強。3.實驗結論：水的吸熱能力比煤油吸熱能力強。二、比熱容基本概念1．定義：一定質量的一物質，在溫度升高（或降低）時，所吸收（或放出）的熱量與該物質的質量和升高（或降低）的溫度乘積之比，稱做這種物質的比熱容(比熱)，用符號c表示。其單位是焦耳每千克每攝氏度[J/(kg·℃)]。2．對比熱容的理解（1）實質：表示吸熱（放熱）本領的強弱比熱容越大，吸熱（放熱）本領越強，自身溫度變化越小比熱容越小，吸熱（放熱）本領越弱，自身溫度變化越大（2）比熱容只取決于物質本身，它反映了物質吸熱（放熱）的本領，與物質的質量、溫度、吸收（放出）的熱量無關。它只與物質的種類，狀態(tài)有關。3.公式QUOTEc=Qm?tc=Qm?t（其中QUOTE??表示“變化量”，QUOTE?t?t表示過程中溫度的變化量）三、比熱容的計算（1）簡單計算在平時的計算中，物質的比熱容一般是已知量，要求我們通過物質的比熱容去求吸收（放出）的熱量、升高（降低）的溫度、初溫（末溫）或者物質的質量。公式變形如下：吸熱時QUOTEQ吸=cm?tQ吸=cm?t（QUOTE?t=t末-t0放熱時QUOTEQ放=cm?tQ放=cm?t（QUOTE?t=t0-t末QUOTE?t=Qcm?t=Qcm根據(jù)QUOTE?t?t可求初溫或者末溫。QUOTEm=Qc?tm=Qc?t四、比熱容知識的應用1.水的比熱容大：并不是所有物質中水的比熱容是最大的，而是在我們日常生活中接觸到的物質中水的比熱容大。利用水的這一特性，通常用它來作冷卻劑，培育水稻。2.海陸風由于海面與陸地比熱容不同，白天在相同光照情況下陸地溫度高，海面溫度低，陸地熱空氣上升，海風由大海吹向陸地；夜晚散熱時海面溫度降低較少，陸地溫度降低較多，海面溫度高，熱空氣上升，風由陸地吹向海面。3.沙漠地區(qū)溫差大沙漠地區(qū)比熱容小，白天有陽光照射溫度高，夜晚散熱溫度低。（早穿皮襖午穿紗，圍著火爐吃西瓜）【易錯點】根據(jù)QUOTE?t=Qcm?t=Qcm可求初溫或者末溫。在求液體溫度時要注意液體是否達到沸點，例如水在標準大氣壓下的沸點是100℃【規(guī)律總結】（1）由熱量的計算公式可知，物體溫度改變時吸收或放出的熱量只由物質的比熱容、物體的質量和物體溫度的變化量這三個因素決定，而與物體的初溫、末溫的高低無關。（2）應用熱量公式時，對有關溫度的文字敘述應特別謹慎，不可亂用?！吧摺薄吧吡恕焙汀敖档汀薄敖档土恕本傅氖菧囟鹊母淖兞浚欢吧叩健焙汀敖档偷健眲t指的是物體的末溫。（3）雖然我們可以用來計算物質的比熱容，但這僅是一個比值關系，并不代表比熱容是由熱量、質量和變化的溫度來決定。比熱容的大小與物體的質量的大小、溫度高低、吸收或放出熱量的多少沒有關系。不同物質的比熱容一般不同。比熱容是由物質的種類及狀態(tài)決定的?！镜淅治觥浚?021·廣西玉林·）若質量為2kg的某種物質溫度從20℃升高到40℃時，吸收的熱量是1.84×104J，則該物質的比熱容為___________J/(kg?℃)；比熱容是物質自身的性質，與質量、吸收或放出的熱量均___________（選填“有關”或“無關”）?！舅悸沸〗Y】解答比熱容類計算題，要仔細分析題目中已知了哪些物理量，要求什么物理量，然后選擇合適的公式求解，在計算過程中特別要注意質量單位。【真題操練】1．（2021武漢市九年級開學考試）在生產和生活中，常見“水的比熱容大”這一特性的應用情景，以下事例中與這一特性無關的是（）A．沿海地區(qū)的氣溫比內陸變化小 B．調節(jié)生物體內的溫度C．炎熱的夏天灑水水降溫 D．汽車發(fā)動機用水作冷卻液2．（2020河北保定市九年級期末）有兩個質量不同的物體，吸收相等的熱量后，升高相同的溫度，則（）A．質量大的物體其比熱容一定大 B．質量大的物體其比熱容可能小C．質量小的物體其比熱容一定小 D．質量小的物體其比熱容一定大3．（2018廣西桂林）經常下廚的小關發(fā)現(xiàn)，同時用相同的煤和燃氣灶加熱質量相等、初溫相同的水和食用油，油的溫度總是升高得快些．這是因為A．水的比熱容小，吸熱后溫度升高得慢B．油的比熱容小，吸熱后溫度升高得快C．在相同的時間內，水吸收的熱量較多D．在相同的時間內，油吸收的熱量較多4．（2021湖南常德）如圖所示，是根據(jù)“探究不同物質吸熱能力”實驗數(shù)據(jù)繪制的a、b物質的溫度﹣時間圖像，實驗中兩種物質的質量相同，初溫度相同，選用的加熱器相同，由圖像可知（）A．加熱相同時間，a物質吸收熱量多，比熱容小B．加熱時間相同，a物質的末溫度高，比熱容大C．吸收熱量相同，b物質溫度升高慢，比熱容小D．吸收熱量相同，b物質的末溫度低，比熱容大5．（2021徐州市九年級月考）把一杯煤油倒掉一半，則剩下的煤油（）A．比熱容、質量不變；密度變小B．比熱容、密度變大；質量減小C．比熱容、密度、質量都不變D．比熱容、密度不變；質量變小6．（2020湖南郴州）質量相等的甲、乙兩種液體吸收相同的熱量后，甲升高的溫度高于乙升高的溫度。由此可知（）A．甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容B．降低相同的溫度，質量相等的甲液體放出的熱量比乙液體放出的熱量多C．甲、乙兩種液體相比較，乙液體更適合作冷卻劑D．甲物質的熔點高于乙物質的熔點7．（2020江西省八年級月考）由Q＝cm(t－t0)得c＝，關于同一種物質的比熱容，下列說法正確的是（）A．若質量增大一倍，則比熱容減小一半B．若質量增大一倍，則比熱容增大一倍C．若吸收的熱量增大一倍，比熱容增大一倍D．比熱容與物體質量多少、溫度變化大小、吸熱或放熱的多少都無關8．表中是一些物質的比熱容。水鋁冰干泥土約沙石約銅根據(jù)表中數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是（）A．物質的比熱容與物質的種類無關B．水的比熱容是水的比熱容的兩倍C．質量相等的鋁塊和銅塊吸收相同的熱量，銅塊溫度變化較大D．一般情況下，我們把的水加熱至沸騰，水需要吸收約的能量9．（2020安徽淮北九年級月考）已知水和煤油的質量之比是5：4，比熱容之比是2：1，若它們吸收相等的熱量，水的溫度升高了20℃，則煤油的溫度會升高（）A．68℃ B．50℃ C．40℃ D．32℃10．（2020北京）依據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，下列說法正確的是（）物質比熱容c/（J/(kg·°C)）水4.2×103煤油2.1×103砂石約0.92×103A．一杯水倒出一半，杯內剩余水的比熱容變小B．水和砂石放出相等熱量，水的溫度降低得較多C．水的比熱容表示水的溫度升高1°C吸收的熱量是4.2×103JD．質量相等的水和煤油，吸收相等熱量，煤油溫度升高得較多11．（2021安徽合肥九年級月考）如圖，2020年5月16日11時53分，停在月球表面上玉兔2號月球車結束了寒冷且漫長的月夜休眠，受光照自主喚醒，迎來了著陸月球背面的第500個地球日。監(jiān)測發(fā)現(xiàn)月球表面晝夜溫差達300多攝氏度，說明月面土壤的比熱容______（選填“較大”、“較小”或“不確定”）。12．（2020四川省漢源縣九年級月考）將質量初溫相同的鋁、銅、鐵三個球，浸沒在沸水中煮較長的一段時間，則三個球的溫度_____。從沸水中吸熱最多的是______球，吸熱最少的是______球。（已知c鋁>c鐵>c銅）13．（2020東臺市九年級月考）“汽車不但要吃油，也要喝水”。用水冷卻汽車發(fā)動機是因為水的_________大。發(fā)動機工作一段時間后，水箱中水溫升高，這是利用__________的方式改變了水的內能。若水箱中有5kg的水，溫度升高了10℃，吸收的熱量為_______J。（c水＝4.2×103J/（kg·℃）14．（2021全國）比熱容的應用：（1）比熱容是物質的一種特性，各種物質都有自己的比熱容。（2）從比熱表中還可以看出，各物質中，水的比熱容最大。這就意味著，在同樣受熱或冷卻的情況下，水的溫度變化要小些。水的這個特征對氣候的影響，很大。在受太陽照射條件相同時，白天沿海地區(qū)比內陸地區(qū)溫度升高的______，夜晚沿海地區(qū)溫度降低也_____。所以一天之中，沿海地區(qū)溫度變化_____，內陸地區(qū)溫度變化____。在一年之中，夏季內陸比沿海____，冬季內陸比沿海____。（3）水比熱容大的特點，在生產、生活中也經常利用。如汽車發(fā)動機、發(fā)電機等機器，在工作時要發(fā)熱，通常要用循環(huán)流動的_____來冷卻。冬季也常用______取暖。15．（2018·重慶南開中學九年級期中）小喬用質量相等、初溫相同的水和某未知液體[c液<c水=]來研究物體放熱時溫度隨時間的變化關系，并用圖象對實驗數(shù)據(jù)進行了處理，如圖所示，實驗中，水和未知液體在相同時間內放出的熱量相等，分析圖象可以得出______物質為水（選填“甲”“乙”），未知液體的比熱容______J/（kg·℃）。16．（2021·上海市羅南中學八年級月考）查閱表，可以知道：比熱容的單位是：焦/千物質比熱物質比熱銅0.39×103水銀0.14×103鋼鐵0.45×103煤油2.1×103錫0.24×103水4.2×103干泥土0.84×103冰2.1×103（1）錫的比熱容是______J/(kg·°C)，它表示：1千克的錫溫度每升高1°C吸收的熱量為______焦；（2）除______之外，不同物質的比熱容一般不同；（3）在短期內，上海市處于雨天時晝夜溫差較小，處于晴天時晝夜溫差較大，這可能是______造成的。17．（2021廣西梧州）如圖甲所示是小明做“比較不同物質吸熱情況”實驗的裝置，使用兩個相同的容器分別裝入質量相等的A、B兩種液體，并用相同的裝置加熱。加熱時間/min012345A液體的溫度/℃101418222630B液體的溫度/℃1018344250（1）如圖乙所示為B液體在第2分鐘時溫度計的示數(shù)，其示數(shù)為______℃；（2）液體吸收熱量的多少可通過______來比較；（3）將實驗數(shù)據(jù)記錄在如表表格中，分析數(shù)據(jù)可知，質量相等的A和B兩種液體，在吸收相同熱量時，______（選填“A”或“B”）升高的溫度較高；（4）冬天，小明想自制一個暖手袋，若從A或B中選一種液體裝入暖手袋中作為供熱介質，選擇______（選填“A”或“B”）為介質保暖時間會更長。18．（2021遼寧沈陽）在探究“不同物質吸熱能力”的實驗中，實驗裝置如圖甲、乙所示。（1）實驗中應取___________（選填“質量”或“體積”）相同的甲、乙兩種液體，分別倒入相同的燒杯中，使用規(guī)格___________（選填“相同”或“不同”）的電加熱器加熱。實驗中通過___________（選填“升高的溫度”或“加熱時間”）來比較甲和乙兩種液體吸收熱量的多少；（2）實驗數(shù)據(jù)如圖所示，___________液體的吸熱能力強（選填“甲”或“乙”）。如果要在甲、乙兩種液體中選擇一種液體做為冷卻劑，你認為___________（選填“甲”或“乙”）液體較為合理。加熱時間/min01234甲的溫度/℃3034384246乙的溫度/℃1018263442（3）圖丙中①是乙加熱時溫度隨時間變化的圖線，如果將初溫相同的乙物質質量增加到原來的2倍，不考慮熱損失，用相同的加熱器加熱，再繪制出一條溫度隨時間變化的圖線，則為圖中的第___________條（填”①”“②”或“③”）19．（