科学探究物质的比热

1、本讲主要分为4个必背点,3个难点,3个易错点第二节科学探究：物质的比热一、魔法背知识必背一：单位质量的某种物质，温度升高单位质量的某种物质，温度升高(降降低低)1时，吸收时，吸收(放出放出)的热量叫这种物质的热量叫这种物质的比热容。从定义中可以看出，比热容的比热容。从定义中可以看出，比热容的单位由热量、质量和温度的单位共同的单位由热量、质量和温度的单位共同决定。决定。单位：单位：j/(kg.)比热容定义比热容定义：一、魔法背知识必背二：比热容是物质的比热容是物质的特性特性之一，由物质本之一，由物质本身和物质所处的状态决定，对处于某身和物质所处的状态决定，对处于某一定状态下的物质来说，其比热容是

2、一定状态下的物质来说，其比热容是一定的，跟物质的质量和体积的大小、一定的，跟物质的质量和体积的大小、温度的高低、吸收温度的高低、吸收(或放出或放出)热量的多热量的多少无关。少无关。比热容的意义比热容的意义一、魔法背知识必背三：水的比热容水的比热容水的比热容为水的比热容为4.2103 j/(kg.)。水的比热容比较大水的比热容比较大，在工、农业生产和日，在工、农业生产和日常生活中有广泛的应用，其应用主要有两常生活中有广泛的应用，其应用主要有两方面：一是用水来做制冷剂或取暖方面：一是用水来做制冷剂或取暖;二是调二是调节气候节气候。一、魔法背知识必背四：热量的计算热量的计算吸热计算式：吸热计算式：q

3、吸吸=cm(t-t0)放热计算式：放热计算式：q放放=cm(t0-t)其中其中q为热量，单位是为热量，单位是j;c为物质的比热容，为物质的比热容，单位单位j/(kg.);m为物体质量，单位为为物体质量，单位为kg;t0为物为物体初始温度，体初始温度，t为物体末温，单位为为物体末温，单位为。注意应用计算式进行计算时，代入的注意应用计算式进行计算时，代入的数据一定要连同单位一起代入，且数据一定要连同单位一起代入，且单位要统一单位要统一。二、答疑全频道问题一：为什么说比热容是物质本身的一种为什么说比热容是物质本身的一种特性？特性？ 物质有许多特性，如已学过的密度等，所谓特性物质有许多特性，如已学过的

4、密度等，所谓特性是物质所具有的，它具有不随外界条件的变化而变化是物质所具有的，它具有不随外界条件的变化而变化的性质的性质(即使有些变化也是很微小的即使有些变化也是很微小的)比热容是物质比热容是物质的一种特性，它不随物质吸收的一种特性，它不随物质吸收(或放出或放出)热量的多少及热量的多少及温度的变化而变化温度的变化而变化，也就是说，只要是相同的物质，也就是说，只要是相同的物质，不论其形状，质量，温度高低，放置地点如何，它的不论其形状，质量，温度高低，放置地点如何，它的比热容一定是相同的比热容一定是相同的 答疑：二、答疑全频道问题二：水的比热容有什么特点？有哪些实水的比热容有什么特点？有哪些实际意

5、义？际意义？ 水的比热容特点是较大，正是因为水的比热容大，水的比热容特点是较大，正是因为水的比热容大，所以，相同质量的水和其他物质升高所以，相同质量的水和其他物质升高(或降低或降低)相同的相同的温度时。水吸收温度时。水吸收(或放出或放出)的热量较多。的热量较多。由于水的比热容较大，可以起到由于水的比热容较大，可以起到调节气温调节气温的作用，因的作用，因此，沿海地区一年四季气温变化就不如内陆地区气温此，沿海地区一年四季气温变化就不如内陆地区气温变化那么明显。变化那么明显。由于水的比热容大，所以生活中常用水进行由于水的比热容大，所以生活中常用水进行取暖和冷取暖和冷却却。 答疑：专家预测，我国目前最

6、大的水电站专家预测，我国目前最大的水电站三峡水电站建成三峡水电站建成后，三峡水库区的气温会受到一定的影响：夏天将比原后，三峡水库区的气温会受到一定的影响：夏天将比原来下降来下降2左右，而冬天将比原来升高左右，而冬天将比原来升高2左右请你解左右请你解释发生这个现象的原因释发生这个现象的原因 分析：水的比热容大表明在质量相同，吸收相水的比热容大表明在质量相同，吸收相同热量时，水的温度升高的低同热量时，水的温度升高的低水电站建成后，库区水量大大增加，因为水水电站建成后，库区水量大大增加，因为水的比热容比干泥土、砂石的大，夏天当吸收相同的比热容比干泥土、砂石的大，夏天当吸收相同热量时，水升高的温度比干

7、泥土、砂石的低，所热量时，水升高的温度比干泥土、砂石的低，所以库区的气温较原来的有所下降冬天当水和干以库区的气温较原来的有所下降冬天当水和干泥土、砂石放出相同热量时，水降低的温度比干泥土、砂石放出相同热量时，水降低的温度比干泥土、砂石降低的少，所以库区的气温较原来的泥土、砂石降低的少，所以库区的气温较原来的有所升高有所升高 我国许多城市中建有大型绿地，绿地中的人我国许多城市中建有大型绿地，绿地中的人工湖具有工湖具有“吸热吸热”功能，盛夏时能大大减弱功能，盛夏时能大大减弱周围地区的周围地区的“热岛效应热岛效应”。若某一人工湖湖。若某一人工湖湖水吸收一定热量，水温升高水吸收一定热量，水温升高2 。

8、若这些热。若这些热量被同等质量的砂石吸收（量被同等质量的砂石吸收（c砂石砂石 c水），水），则砂石升高的温度将则砂石升高的温度将_ 2 。（选填（选填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”）答案：大于答案：大于解析解析根据热量计算公式根据热量计算公式cmt可知，质量相同的不同可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量后，升高的温度与比热容成反比。因物质，吸收相同的热量后，升高的温度与比热容成反比。因为为c砂石砂石t水水，即，即t砂石砂石2 。点拨点拨解这类题目，最好的办法是运用解这类题目，最好的办法是运用cmt进进行讨论，但要注意所控制的条件。行讨论，但要注意所控制的条件。 二、答疑全频道问

9、题三：怎样计算物体在温度变化时吸收或放出热怎样计算物体在温度变化时吸收或放出热量的多少呢？量的多少呢？ 从比热容的定义，很容易得出计算热量从比热容的定义，很容易得出计算热量的公式：的公式：q=cm t ，其中，其中q代表物体吸收或代表物体吸收或放出的热量，放出的热量，c代表比热容，代表比热容， t代表物体温代表物体温度的变化量。若用度的变化量。若用t0代表物体原来的温度代表物体原来的温度（初温），（初温），t代表物体后来的温度，则吸热时代表物体后来的温度，则吸热时 t =t-t0,放热时放热时 t =t0-t答疑：把质量为把质量为4 kg的冷水与的冷水与3 kg、80的热水混合后的温度的热水混

10、合后的温度为为40，若不计热量损失，求冷水的温度是多少，若不计热量损失，求冷水的温度是多少? 分析：热水与冷水混合会发生热传递，热水与冷水混合会发生热传递，直到二者温度相同时为止。若不计热量直到二者温度相同时为止。若不计热量损失，根据能量守恒定律，热水放出的损失，根据能量守恒定律，热水放出的热量等于冷水吸收的热量。热量等于冷水吸收的热量。 解：由题意得，热水放出的热量为解：由题意得，热水放出的热量为q放放=cm1(t1-t)=4.2103 j/(kg.)3 kg(80-40)=5.04105 j，冷水吸收的热量为冷水吸收的热量为q放放=q吸吸=5.04105 j由于由于q吸吸=cm2 (t-t

11、2)，得冷水的温度，得冷水的温度t2= 40-12 =28 点拨：本题是理想状况下的热传递，解题时的关键是明确点拨：本题是理想状况下的热传递，解题时的关键是明确热传递过程中热传递过程中热水放出的热量与冷水吸收的热量相等热水放出的热量与冷水吸收的热量相等。且。且本题涉及的物理量较多，因此解题时应注意加脚标以示区本题涉及的物理量较多，因此解题时应注意加脚标以示区别。别。 质量和温度都相等的水和煤油，吸收相等的质量和温度都相等的水和煤油，吸收相等的热量后热量后()a、水的温度与煤油的温度一样b、水的温度比煤油的温度低c、水的温度比煤油的温度高d、水的温度可能比煤油的温度高，也可能比煤油的温度低b b

12、提示：由提示：由q=cm(t-t0)可知，物体吸收质量后，温度升高的多少与物可知，物体吸收质量后，温度升高的多少与物质的种类、质量和吸收热量的多少有关。在本题中质量和吸收热量质的种类、质量和吸收热量的多少有关。在本题中质量和吸收热量相等，所以相等，所以t-t0与比热容与比热容c的大小有关：比热容越大，的大小有关：比热容越大，t-t0越小。水的越小。水的比热容比煤油的大，所以水升高的温度比煤油少，初温相同，所以比热容比煤油的大，所以水升高的温度比煤油少，初温相同，所以煤油的末温高。煤油的末温高。 三、纠错笔记本易错点一：对比热容的概念缺乏理解对比热容的概念缺乏理解 易错点三：不会分析与热量相关的

13、图像易错点二：热量的计算时对公式的运用不熟练热量的计算时对公式的运用不熟练三、纠错笔记本易错点一：对比热容的概念缺乏理解对比热容的概念缺乏理解 技巧：比热容的意义比热容是物质的比热容的意义比热容是物质的特性特性之一，由物质本之一，由物质本身和物质所处的状态决定，对处于某一定状态下的物质来说，身和物质所处的状态决定，对处于某一定状态下的物质来说，其比热容是一定的，跟物质的质量和体积的大小、温度的高低、其比热容是一定的，跟物质的质量和体积的大小、温度的高低、吸收吸收(或放出或放出)热量的多少无关。热量的多少无关。易错原因：对于比热的概念、物理意义以及有关因素的理对于比热的概念、物理意义以及有关因素

14、的理解上容易出错，认为物质质量越大比热容越大，比热容解上容易出错，认为物质质量越大比热容越大，比热容与吸热多少有关，与温度有关，以至于在解题时出现错与吸热多少有关，与温度有关，以至于在解题时出现错误。误。根据比热容的概念，判断下列叙述正确的是根据比热容的概念，判断下列叙述正确的是【】a. 由由cq/mt可知，比热容可知，比热容c与热量与热量q成正比，与成正比，与m和和t成成反比反比b. 50 的水比的水比20 的水比热容大的水比热容大c. 一杯水的比热容比半杯水的比热容大一杯水的比热容比半杯水的比热容大d. 把煤块碾碎成煤屑时，比热容不变把煤块碾碎成煤屑时，比热容不变 错解错解abc错因分析错

15、因分析原因之一是对比热容是物质本身的一种特性没有理解；原因之二是单纯的从数学观点去理解cq/mt,而忽略了公式的物理意义。比热容是一个比较重要的物理量，它是一个区分不同物质吸热或放热本领的物理量，它是物质的特性之一，它只与物质的种类与状态有关，而与q、m、t均无关。正解正解d下列说法正确的是()a一杯煤油用去一半，它的比热容减为原来的二分之一b吸收热量多的物质，比热容一定大c高温物体放出热量一定多d质量相同的水和煤油，吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度分析：根据比热容是物质的一种特性，与它的质量和体积、温度等无关，故选项a是错的，从比热容的定义可知，比较两种物质比热容，应当是在质

16、量及升高的温度相同的条件下，比较它们吸热的多少，故b缺少条件，不正确温度高的物体不发生温度或状态变化，是不会放出或吸收热量的，故c也不正确由水的比热容为4.2103j/（kg）可见，质量相同的水、煤油升高相同的温度，水吸收的热量多，当质量相同的水、煤油吸收相同热量时，煤油升高的温度多 答答选d三、纠错笔记本易错点二：热量的计算时对公式的运用不熟练热量的计算时对公式的运用不熟练技巧：计算前，可先确定t，再根据，再根据cmt计算。计算。吸热时吸热时t=t-t0,放热时放热时t=t0-t。易错原因：热量计算公式热量计算公式cmt中中t是指物体变化了的温度，是指物体变化了的温度，学生在刚运用此公式时，

17、往往不会分析学生在刚运用此公式时，往往不会分析t，对升高了（降低了）和升，对升高了（降低了）和升高到（降低到），这样的关键词语不能准确把握。高到（降低到），这样的关键词语不能准确把握。质量为质量为5kg的热水，从的热水，从100降低降低20放出的热量是放出的热量是多少？多少？ 错解错解t=100 -20=80 错因分析错因分析对对t理解不透。降低理解不透。降低20就是变化的温度。与降就是变化的温度。与降低到低到20 含义不同。含义不同。解解 根据根据qcmt=4.2x103j/(kg.)x5kgx20 =4.2x105j有一根烧红的铁钉有一根烧红的铁钉,温度是温度是800,质量是质量是1.5g

18、。他的温度降低到。他的温度降低到20,要放出多少热量？要放出多少热量？解： 本题中铁钉的温度变化量是本题中铁钉的温度变化量是(800-20) 。 q放放cm（t0t） 0.46103j/(kg. )1.510-3kg(800-20) 538.2j 三、纠错笔记本易错点三：不会分析关于比热容的图像分析题不会分析关于比热容的图像分析题技巧：分析图像题，可先确定一个相同的横坐标，然后看不同物质的纵坐标数值大小，最后再根据再根据cmt分析即可。分析即可。易错原因：不同物体在相同加热条件下，温度升高得不同，如何借助图像去分析物体比热容的大小，学生无从下手。用相同的酒精灯和同样的烧杯盛有质量相同的甲、乙用

19、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两种液体加热，如图，反映的是温度随时间变化的图像，从图中可以看出像，从图中可以看出 a. 甲的比热容大甲的比热容大b. 乙的比热容大乙的比热容大c. 它们的比热容一样大它们的比热容一样大 d. 无法判断无法判断 错解错解不清楚图像的意义。解解 分析图像，我们可选取横坐标上一点，分析图像，我们可选取横坐标上一点，即加热相同的时间，也就是甲和乙吸收即加热相同的时间，也就是甲和乙吸收相同的热量的情况下，看到甲升温快相同的热量的情况下，看到甲升温快（甲温度变化大），甲乙质量相同，根（甲温度变化大），甲乙质量相同，

20、根据据cmt，可知甲的比热小，可知甲的比热小故选故选b.为研究不同物质的吸热能力，某同学用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图象，如图所示根据图象，某同学认为：“加热相同的时间时，甲升高的温度高一些，这说明甲吸收的热量多一些”这位同学的判断是否正确？请说明理由。 解析：不正确。升高的温度大不代表吸收的热量多，用两个完全相同的酒精灯加热相同的时间，酒精灯放出的热量是相等，甲和乙吸收的热量也是相等的。甲升温快说明它的比热容小。 四、畅通中考站中考方式：比热容和热量的计算是内能与热机一章的

21、重点内容，也是各地市中考必考的知识点。在各地市的中考中，涉及“比热和热量的计算”的考题，主要围绕以下知识点：（1）比热容的概念；（2）物质的比热值表示的物理意义；（3）运用热量公式求解比热容、质量、热量及物体的初温和末温等。 （一）比热容知识的应用类考题（一）比热容知识的应用类考题（10四川自贡）我国幅员辽阔，相同纬度上内陆地区的四川自贡）我国幅员辽阔，相同纬度上内陆地区的昼夜温差比沿海地区大，其主要原因是（昼夜温差比沿海地区大，其主要原因是（ ） a地势的高低不同地势的高低不同b水和陆地的比热容不同水和陆地的比热容不同c日照的时间不同日照的时间不同d离太阳的远近不同离太阳的远近不同解析解析：

22、内陆地区砂石多，跟沿海水相比砂石的比热小，夜间砂石：内陆地区砂石多，跟沿海水相比砂石的比热小，夜间砂石温度高于气温，砂石放热，在质量、放热相同的情况下，跟水相温度高于气温，砂石放热，在质量、放热相同的情况下，跟水相比较砂石温度降低得较多。因此内陆地区早晨气温较低，中午阳比较砂石温度降低得较多。因此内陆地区早晨气温较低，中午阳光照射，砂石吸热后跟水相比温度升高得快，气温迅速升高。因光照射，砂石吸热后跟水相比温度升高得快，气温迅速升高。因此出现早晨、中午气温差别较大的现象。而沿海地区水多，水的此出现早晨、中午气温差别较大的现象。而沿海地区水多，水的比热比砂石的比热大得多，海水和砂石同样放热，海水的

23、温度降比热比砂石的比热大得多，海水和砂石同样放热，海水的温度降低得并不多，夜间气温不太低，同理中午气温也不太高，在一天低得并不多，夜间气温不太低，同理中午气温也不太高，在一天之内气温变化不大。正确答案之内气温变化不大。正确答案b。点拨：点拨：本题可以帮助我们更好的理解比热的概念，紧紧抓住比热是物本题可以帮助我们更好的理解比热的概念，紧紧抓住比热是物质的一种特性，内陆地区和沿海地区物质条件不同，砂石和水的比热质的一种特性，内陆地区和沿海地区物质条件不同，砂石和水的比热不同，气温变化的大小也不同。不同，气温变化的大小也不同。（2010重庆綦江）对下列现象的分析重庆綦江）对下列现象的分析 ，正确的是

24、（，正确的是（ ）a冬天用暖手袋暖手，是通过做功的方式改变内能冬天用暖手袋暖手，是通过做功的方式改变内能b热机在压缩冲程中把内能转化为机械能热机在压缩冲程中把内能转化为机械能c扫地时扫地时“尘土飞扬尘土飞扬”，是由分子做无规则运动引起的，是由分子做无规则运动引起的d汽车发动机用水作冷却物质，是因为水的比热容较大汽车发动机用水作冷却物质，是因为水的比热容较大解解：本题考查的是水的比热容大在生活中的应用，正确答案是：本题考查的是水的比热容大在生活中的应用，正确答案是d。 （二）求比热容、温度、质量的比值类考题（二）求比热容、温度、质量的比值类考题甲、乙两物体的比热之比为甲、乙两物体的比热之比为2:3，吸收热量之比为，吸收热量之比为3:1时，时，它们升高的温度相同。则甲、乙两物体的质量之比为（它们升高的温度相同。则甲、乙两物体的质量之比为（ ）(天津市中考题天津市中考题) a、9:2 b、2:9 c、1:2 d、2:1解：解： 分析：本题是一道联系生活实际的热量计算题。已知t=2，m水=1.0107kg,c水=4.2