4.4 物質(zhì)的比熱（解析版）

4.4物質(zhì)的比熱學(xué)習(xí)目錄學(xué)習(xí)目錄目錄模塊一知識網(wǎng)絡(luò) 1模塊二知識掌握 1知識點(diǎn)一、物質(zhì)的比熱 1模塊三鞏固提高 5知識重點(diǎn)知識重點(diǎn)模塊一知識網(wǎng)絡(luò)模塊二知識掌握知識點(diǎn)一、物質(zhì)的比熱溫度不同的兩個物體之間發(fā)生熱傳遞時，熱會從溫度高的物體傳向溫度低的物體。高溫物體放熱，降溫；低溫物體吸熱，升溫。熱量：物體吸收或放出的熱，用符號Q表示，熱量單位為焦耳，簡稱焦，符號J。比熱：我們把1單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，在升高(降低)1℃時所吸收（放出）的熱量，叫做這種物質(zhì)的比熱容，簡稱為比熱。比熱單位：焦/（千克×℃）讀作：焦每千克攝氏度，符號：J/(kg.℃)水的比熱：4.2×103焦/（千克×℃）意義：1kg水溫度升高1℃時，需要吸收的熱量為4.2×103焦。比熱表的閱讀：⑴水的比熱最大。（由此說明水作冷卻劑、保溫劑的作用）比熱大的物體升溫慢降溫也慢，反之則相反。⑵不同物質(zhì)的比熱是不同的。所以比熱是物質(zhì)的一種特性。與物質(zhì)的質(zhì)量、升高的溫度、吸放熱的多少無關(guān)。⑶不同狀態(tài)的同一種物質(zhì)的比熱不同，說明比熱與物質(zhì)狀態(tài)有關(guān)沿海地區(qū)氣溫變化小，內(nèi)陸氣溫的變化大；同一緯度的海洋和陸地：氣溫：冬季陸地降溫快，海洋降溫慢；夏季陸地降升溫快，海洋降升溫慢。（原因：海洋（水）的比熱容比陸地（巖石）要大，升溫慢。）降水：沿海降水較多，降水的季節(jié)分配比較均勻，內(nèi)陸降水少，降水集中在夏季。（原因：距離海洋遠(yuǎn)近不同。）（2022秋?慈溪市期末）汽車發(fā)動機(jī)用水做冷卻劑，主要是利用水的（）A．沸點(diǎn)高 B．凝固點(diǎn)低 C．導(dǎo)熱性差 D．比熱容大【解答】解：水的比熱容較大大，和其它物質(zhì)比較，升高相同溫度吸收的熱量多，所以汽車散熱器常用水作為冷卻劑，故D正確。故選：D。（2022秋?樂清市校級期末）某學(xué)生用兩個相同的酒精燈同時分別對質(zhì)量為m1、比熱為c1的甲物質(zhì)和質(zhì)量為m2、比熱為c2的乙物質(zhì)加熱。若在相等的時間內(nèi)（甲、乙物質(zhì)吸收的熱量相等），甲物質(zhì)的溫度變化比乙物質(zhì)的溫度變化多，則下列推斷中一定成立的是（）A．若m1＝m2，則c1＞c2 B．若c1＝c2，則m1＞m2 C．若m1＜m2，則c1＞c2 D．若c1＞c2，則m1＜m2【解答】解：由題意可知：兩個相同的酒精燈在相等的時間內(nèi)，即物質(zhì)甲、乙吸收的熱量相同時，甲的溫度變化值大。所以根據(jù)Q吸＝CmΔt得cm=Q吸Δt知：c1m1＜c2即：甲的比熱容和質(zhì)量的乘積大于乙的比熱容和質(zhì)量的乘積。A、若m1＝m2，可以得到c1＜c2。故A錯誤；B、若c1＝c2，可以得到m1＜m2。故B錯誤；C、若m1＜m2，不能判斷得出c1＞c2。故C錯誤；D、若c1＞c2，可以得到m1＜m2。故D正確。故選：D。（2021秋?鎮(zhèn)海區(qū)期末）如圖所示，用相同的加熱裝置對a、b、c三種物質(zhì)加熱，它們的溫度隨時間變化的圖象，其中a、c質(zhì)量相同。下列對圖象的分析正確的是（）A．t1﹣t2時間內(nèi)物質(zhì)a的溫度不變，所以內(nèi)能不變 B．如果a、b是同種物質(zhì)，b的質(zhì)量大于a的質(zhì)量 C．溫度從T1升高到T2時，物質(zhì)a和物質(zhì)b吸收的熱量相等 D．物質(zhì)b的比熱容大于物質(zhì)c的比熱容【解答】解：由圖象知：A．t1﹣t2時間內(nèi)物質(zhì)a的溫度雖然不變，但在吸收熱量，所以其內(nèi)能增加，故A錯誤；B．如果a、b是同種物質(zhì)，比熱容相同，升高相同的溫度時，b的加熱時間長，b吸收的熱量多，根據(jù)Q＝cmΔt知，b的質(zhì)量大于a的質(zhì)量，故B正確；C．溫度從T1升高到T2時，a物質(zhì)的加熱時間比b物質(zhì)短，所以a物質(zhì)吸收的熱量比b少，故C錯誤；D．用相同的加熱裝置對b、c兩種物質(zhì)加熱時，0﹣t1時間內(nèi)兩種物質(zhì)吸收的熱量相同，c物質(zhì)升高的溫度較小，但由于不知道b、c質(zhì)量的大小，不能判斷出b、c比熱容的大小，故D錯誤。故選：B。（2021秋?武義縣期末）根據(jù)表中幾種物質(zhì)的比熱容，判斷下列說法中不正確的是（）物質(zhì)比熱容[J/（kg?℃）]物質(zhì)比熱容[J/（kg?℃）]水銀0.14×103沙石0.92×103水4.2×103冰2.1×103A．制作體溫計常用水銀做介質(zhì)，原因之一是水銀的比熱容小 B．北方樓房中的暖氣用水做介質(zhì)，利用了水的比熱容大的特性 C．由于水比沙石的比熱容大，所以內(nèi)陸地區(qū)的晝夜溫差比沿海地區(qū)大 D．由于水比冰的比熱容大，所以冷卻食品時0℃的水比0℃的冰效果好【解答】解：A、水銀的比熱容比較小，吸收相同的熱量溫度升得更高，可以更準(zhǔn)確地測量物體的溫度，故A正確；B、水的比熱容比較大，降低相同的溫度時可以放出更多的熱量，取暖效果更好，故B正確；C、因?yàn)樗壬呈谋葻崛荽螅谖蘸头懦鱿嗤臒崃繒r，水的溫度變化值更小，沙石的溫度變化值大，所以內(nèi)陸地區(qū)比沿海地區(qū)的晝夜溫差大，所故C正確；D、雖然水比冰的比熱容大，但冰在熔化成0℃的水的過程中會吸收熱量，所以冷卻的效果會更好。故D錯誤。故選：D。（2021秋?普陀區(qū)期末）如表是幾種常見物質(zhì)的比熱容。某同學(xué)根據(jù)表中整數(shù)據(jù)結(jié)合所學(xué)知識得出了四個結(jié)論，其中正確的是（）幾種物質(zhì)的比熱容/[J/（kg?℃）]水4.2×103鐵0.46×103酒精2.4×103銅0.39×103精油2.1×103干泥土0.54×103冰2.1×103水銀0.14×103A．鐵塊和銅塊升高相同的溫度，鐵塊吸熱多 B．同種物質(zhì)在不同的狀態(tài)下，其比熱容一般不同 C．液體的比熱容一定比固體的比熱容大 D．比熱容是物質(zhì)自身的性質(zhì)之一，只和物質(zhì)的種類有關(guān)【解答】解：A、質(zhì)量相等的銅塊和鐵塊，升高相同的溫度，鐵塊的比熱容大，根據(jù)Q＝cmΔt可知，鐵塊吸熱多，題目中缺少質(zhì)量相同這個條件，故A錯誤；B、比熱容與狀態(tài)有關(guān)，所以同種物質(zhì)，在不同狀態(tài)下其比熱容一般不同，故B正確；C、水銀的比熱容小于銅的比熱容，液體的比熱容不一定比固體的比熱容大，故C錯誤；D、比熱容與物質(zhì)種類和狀態(tài)有關(guān)，故D錯誤。故選：B。模塊三鞏固提高（2022?奉化區(qū)模擬）用保溫飯盒保溫飯菜時，在飯盒下層空間注入熱水的保溫效果更好，這是因?yàn)樗模ǎ〢．凝固點(diǎn)低 B．沸點(diǎn)高 C．密度小 D．比熱容大【解答】解：往保溫飯盒下層注入熱水，因水的比熱容較大，降低較低的溫度就可以放出較多的熱量，可以保溫飯菜。故選：D。（2021秋?濱江區(qū)期末）關(guān)于比熱，下列說法正確的是（）A．比熱跟物體吸收或放出的熱量有關(guān) B．比熱跟物體的溫度變化有關(guān) C．比熱跟物體的質(zhì)量有關(guān) D．比熱是物質(zhì)的一種特性【解答】解：單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的熱量，叫做這種物質(zhì)的比熱容，比熱容是表示物質(zhì)吸放熱本領(lǐng)的物理量，它只與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān)，與吸收或放出的熱量、物質(zhì)的質(zhì)量和變化的溫度等無關(guān)。故選：D。（2022秋?椒江區(qū)校級期中）如圖是用相同的加熱裝置對a、b、c三種物質(zhì)加熱時它們的溫度隨時間變化的圖象，其中a、c質(zhì)量相同。下列對圖象的分析正確的是（）A．t1﹣t2時間內(nèi)物質(zhì)a的溫度不變，內(nèi)能不變 B．如果a、b是同種物質(zhì)，b的質(zhì)量大于a的質(zhì)量 C．溫度從T1升高到T2時，a物質(zhì)吸收的熱量比b多 D．b的比熱容大于c的比熱容【解答】解：由圖象知：A、t1﹣t2時間內(nèi)物質(zhì)a的溫度雖然不變，但繼續(xù)吸收熱量，所以其內(nèi)能增加，故A錯誤；B、如果a、b是同種物質(zhì)，比熱容相同，升高相同的溫度時，b的加熱時間長，b吸收的熱量多，根據(jù)Q＝cmΔt知，b的質(zhì)量大于a的質(zhì)量，故B正確；C、溫度從T1升高到T2時，a物質(zhì)的加熱時間比b物質(zhì)短，所以a物質(zhì)吸收的熱量比b少，故C錯誤；D、用相同的加熱裝置對b、c兩種物質(zhì)加熱時，0﹣t1時間內(nèi)兩種物質(zhì)吸收的熱量相同，c物質(zhì)升高的溫度較小，但由于不知道b、c質(zhì)量的大小，不能判斷出b、c比熱容的大小，故D錯誤。故選：B。（2021秋?越城區(qū)期末）如圖列出了一些物質(zhì)的比熱容大小，下列判斷正確的是（）A．不同物質(zhì)的比熱容一定不同 B．物質(zhì)的物態(tài)、質(zhì)量和溫度發(fā)生變化，比熱容不變 C．質(zhì)量相等的水銀和砂石升高相同的溫度，水銀吸收的熱量更多 D．用冷水冷卻汽車發(fā)動機(jī)應(yīng)用了水的比熱容大的特性【解答】解：A．由圖中信息可知，不同物質(zhì)的比熱容也可能相同，如煤油和冰，故A錯誤；B.物質(zhì)的物態(tài)發(fā)生變化以后，比熱容發(fā)生變化，例如水和冰，是同種物質(zhì)，狀態(tài)不同，比熱容不同，故B錯誤；C.砂石的比熱容大于水銀的比熱容，由Q＝cmΔt可知，質(zhì)量相等的水銀和砂石升高相同的溫度，砂石吸收的熱量更多，故C錯誤；D.因?yàn)樗谋葻崛葺^大，升高相同的溫度，吸收的熱量多，用水來冷卻汽車發(fā)動機(jī)，利用了水的比熱容大的特性，故D正確。故選：D。（2021秋?西湖區(qū)期末）為了比較水和煤油的比熱容，小金做了如下實(shí)驗(yàn)：在兩個相同的塑料瓶甲和乙內(nèi)分別裝入質(zhì)量相同、初溫都是室溫的煤油和水，在瓶口扎上氣球，將它們同時浸入熱水中，如圖所示，下列說法錯誤的是（）A．本實(shí)驗(yàn)中能觀察到甲瓶口的氣球膨脹得大一些 B．將煤油和水加熱到相同溫度，煤油所需的加熱時間更長 C．該實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸雒河偷谋葻崛荼人?D．水更適合做汽車發(fā)動機(jī)的冷卻劑【解答】解：A、觀察到的現(xiàn)象是：盛有煤油瓶口的氣球膨脹得大些，故A正確；B、將煤油和水加熱到相同溫度，由于水的比熱容大，水吸收的熱量多，所以應(yīng)對水瓶加熱的時間長些，故B錯誤；C、當(dāng)質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，吸收相同的熱量，比熱容小的，溫度升高的快。由現(xiàn)象可知，甲瓶口氣瓶膨脹的大，溫度升高的快，因此煤油的比熱容比水小，故C正確；D、水的比熱容大，質(zhì)量相同的水好煤油升高相同的溫度，水的加熱時間長，水吸熱多，所以如果要在水和煤油選擇一種作為汽車的冷卻液，則選擇水冷卻效果更好，故D正確。故選：B。（2021秋?嘉興期末）水的比熱較大，下列生產(chǎn)生活中主要利用了水這一特性的是（）A．夜間，在秧田里灌水保溫 B．感冒時，感冒沖劑要溶解在水中再喝 C．中暑時，用水擦拭身體降溫 D．街道上，霧炮車向空氣中噴灑水霧【解答】解：A、因?yàn)樗谋葻崛荽?，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，降低相同的溫度，水放出的熱量多，所以晚上向秧苗田里放水，水可以放出更多的熱量以防凍壞秧苗，故A正確；B、感冒沖劑要溶解在水中再喝，利用的是分子的無規(guī)則運(yùn)動，故B錯誤；C、中暑時，用水擦拭身體降溫，利用的是水蒸發(fā)吸熱，故C錯誤；D、街道上，霧炮車向空氣中噴灑水霧，利用水霧汽化吸熱，故D錯誤。故選：A。（2021秋?錢塘區(qū)期末）從比熱容表中可知，水的比熱容比煤油的大，用規(guī)格相同的兩個試管分別裝上質(zhì)量相同的煤油和水，隔著石棉網(wǎng)用相同熱源同時對兩試管均勻加熱，實(shí)驗(yàn)后，畫出如圖所示的圖象，其中能正確反映該實(shí)驗(yàn)情況的圖象是（）A． B． C． D．【解答】解：AB、用規(guī)格相同的兩試管分別裝上質(zhì)量相同的煤油和水，放在同一石棉網(wǎng)上，同時對兩試管加熱，相同時間兩種液體吸收的熱量相同，而AB圖中反映了相同時間吸收的熱量不同，故AB圖象錯誤；CD、由于水的比熱較大，在質(zhì)量相同、加熱時間相同也就是吸收的熱量相同時，水溫升高的較小。故C選項(xiàng)正確、D選項(xiàng)錯誤。故選：C。（2021秋?義烏市月考）關(guān)于比熱容，下列說法正確的是（）A．比熱容是物質(zhì)的特性之一，它的物理意義是反映物質(zhì)吸熱或放熱本領(lǐng)的強(qiáng)弱 B．只要溫度升高相同，比熱容小的物體一定比比熱容大的物體吸收的熱量少 C．溫度高的物體一定比溫度低的物體比熱容大 D．比熱容的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大的物體比熱容大【解答】解：A、比熱容是物質(zhì)的一種特性，是反映物質(zhì)吸熱或放熱本領(lǐng)的強(qiáng)弱。所以A是正確的。B、根據(jù)吸放熱的公式Q＝cmΔt可以知道。吸收熱量的多少是物質(zhì)的比熱容、質(zhì)量和溫度變化共同決定的，單獨(dú)的任意一項(xiàng)或者兩項(xiàng)都不能決定吸收或者放出的熱量的多少的。所以B是錯誤的。C、比熱容是物質(zhì)的一種特性，物質(zhì)種類、狀態(tài)沒變，比熱容就是相同的，與溫度的高低沒有關(guān)系。所以C是錯誤的。D、比熱容是物質(zhì)的一種特性，物質(zhì)種類、狀態(tài)沒變，比熱容就是相同的，與質(zhì)量的大小沒有關(guān)系。所以D是錯誤的。故選：A。（2020秋?江干區(qū)期末）小金從下面一些常見物質(zhì)的比熱容表中，分析歸納出幾個結(jié)論，其中正確的是（）一些常見物質(zhì)的比熱容J/（kg?℃）水4.2×103水銀0.14×103玻璃0.84×103鋼鐵0.46×103冰2.1×103酒精2.44×103木材2.4×103銅0.39×103煤油2.1×103沙石0.92×103鋁0.88×103鉛0.13×103蓖麻油1.8×103干泥土0.84×103A．不同物質(zhì)的比熱容都不相同 B．水的比熱容大，常做汽車的冷卻劑 C．液體的比熱容都大于固體的比熱容 D．1kg的沙石溫度升高1℃放出熱量920J【解答】解：A．由表中數(shù)據(jù)可知，冰和煤油的比熱容相同，不同物質(zhì)的比熱容可能相同，故A錯誤；B．因?yàn)樗哂休^大的比熱容，所以在相同條件下，水吸收的熱量比其他物質(zhì)更多，常做汽車的冷卻劑，故B正確；C．由表中數(shù)據(jù)可知，水銀的比熱容小于鋁、干泥土的比熱容，故C錯誤；D．1kg的砂石溫度升高1℃，應(yīng)該是吸收熱量920J，而不是放出，故D錯誤。故選：B。（2020秋?上虞區(qū)期末）將質(zhì)量相同、材料不同的三塊金屬甲、乙、丙，加熱到相同的溫度后，放到表面平整的石蠟上。經(jīng)過一段時間后，觀察到如圖所示的現(xiàn)象。由此說明三塊金屬的比熱容（）A．甲最大 B．乙最大 C．丙最大 D．一樣大【解答】解：金屬塊丙下方的石蠟熔化快，說明金屬塊丙放出的熱量多，甲、乙、丙的初溫、末溫都是相等的，溫度變化值就是相同的，根據(jù)公式Q放＝cm（t0﹣t）可知：甲、乙、丙三個金屬塊的質(zhì)量、溫度的變化值是相等的，金屬塊丙放出的熱量多，所以金屬塊丙的比熱容比較大。故選：C。（2021秋?江北區(qū)月考）今年五一，吳力在父母的協(xié)助下，從早上8：00開始每隔半小時分別對株洲市文化園的氣溫和園內(nèi)人工湖的水溫進(jìn)行了測量，如圖是他根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪成溫度t1隨時間t2變化的圖線。據(jù)圖可以判斷（）A．實(shí)線是水溫圖線，虛線是氣溫圖線，因?yàn)樗谋葻崛葺^大 B．實(shí)線是水溫圖線，虛線是氣溫圖線，因?yàn)樗谋葻崛葺^小 C．實(shí)線是氣溫圖線，虛線是水溫圖線，因?yàn)樗谋葻崛葺^大 D．實(shí)線是氣溫圖線，虛線是水溫圖線，因?yàn)樗谋葻崛葺^小【解答】解：水池的水和陸地在同樣吸放熱條件下，因?yàn)樗谋葻崛荽?，溫度變化小，所以溫度變化較小的虛線是水溫的圖線。故選：C。（2022秋?開化縣校級期中）為了探究不同液體溫度升高時吸收熱量的多少與哪些因素有關(guān)，某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：在4只相同的燒杯中分別盛有水和煤油，用同樣的加熱器加熱，如表是他們的實(shí)驗(yàn)記錄。根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，回答下列問題。燒杯號液體質(zhì)量/g初溫/℃末溫/℃加熱時間/min1水3002030122水150203063煤油300203064煤油30020253（1）水和食用油吸熱多少是通過來反映的。（2）分析比較（填燒杯號）號燒杯的實(shí)驗(yàn)記錄，可得出的初步結(jié)論是：在質(zhì)量和升高溫度相同時，不同物質(zhì)吸收的熱量不同。（3）分析如表，綜合可得出：物體溫度升高時吸收熱量的多少與有關(guān)?！窘獯稹拷猓海?）用相同的加熱器對液體加熱，相等時間吸收的熱量相等，加熱時間越長，物質(zhì)吸收的熱量越多，因此加熱時間可以反映物質(zhì)吸收熱量的多少。（2）由表中1和3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，水與煤油的質(zhì)量、升高的溫度都相等而加熱時間不同，水與煤油吸收的熱量不同，由此可得：質(zhì)量相同的不同物質(zhì)升高相同的溫度吸收的熱量不同。（3）由表中1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，水的質(zhì)量不同而升高的溫度相同，需要的加熱時間不同，質(zhì)量越大，需要的加熱時間越長，水吸收的熱量越多，由此可得：質(zhì)量不同的同種物質(zhì)升高相同的溫度，吸收的熱量與質(zhì)量有關(guān)。由3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，質(zhì)量相同的沒有升高不同的溫度吸收的熱量不同，由此可知物體吸收的熱量與物體升高的溫度有關(guān)；綜合分析可知，物體溫度升高時吸收熱量的多少與物體質(zhì)量、升高的溫度、物質(zhì)的種類有關(guān)系。故答案為：（1）加熱時間；（2）1、3；（3）物體質(zhì)量、升高的溫度、物質(zhì)的種類。（2021秋?北侖區(qū)校級期末）為比較不同液體升高相同溫度時吸收熱量的多少，小科用兩個完全相同的電加熱器分別給質(zhì)量和初溫都相同的A、B兩種液體加熱，如圖甲所示。圖乙是它們的溫度隨時間變化的圖像。（1）在該實(shí)驗(yàn)中通過比較來比較兩種液體升高相同溫度時吸收熱量的多少。（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)（選填“A”或“B”）液體的比熱容更大。（3）在沒有溫度計時，某同學(xué)提出可以比較“A、B兩種液體加熱至沸騰所用時間的長短”來判斷比熱容大小。而小科認(rèn)為這個方案不可行，小科的理由是?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)轉(zhuǎn)換法，兩種液體吸收熱量的多少可通過加熱時間比較；（2）分析圖像可知：對于質(zhì)量相等的A和B兩種液體，兩者升高相同的溫度，則B加熱時間長，B吸收的熱量較多，B的吸熱能力強(qiáng)，比熱容大；（3）A、B兩種液體的沸點(diǎn)可能不同，液體都沸騰時，液體