比热容
一、单选题
1.封开千层峰景区号称广东张家界。烈日当空的炎热夏天里，当你赤脚走到千层峰的小河边游玩时，你会发现：岸上的小石头热得烫脚，而河水却是冰凉的，这是因为（ ）
A. 小石头比水的温度变化小 B. 小石头比水的比热容大
C. 小石头比水吸收的热量多 D. 小石头比水的比热容小
2.如图所示是用两个相同的“热得快”给两杯质量相同的不同液体甲、乙加热时，温度与时间的图象。如果甲、乙两种物质的比热容分别为 ，则下列判断正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.由图象不能判断 的大小
3.下表列出某些物质的比热容（单位为J/（kg·℃）），下列判断正确的是（ ）
A.物质的比热容与物质状态无关
B.固体的比热容比液体的大
C.50℃铝的比热容等于100℃铝的比热容
D.200g铜的比热容大于100g铜的比热容
4.关于水的比热容，下列说法中错误的是（ ）
A.一桶水的比热容比一杯水的比热容大
B.因为水的比热容大，在生活中往往利用热水取暖
C.水的比热容是 c＝4.2×103J/（kg·℃），表示质量为 1kg 的水温度升高 1℃时所吸数的热量为 4.2×103J
D.因为水的比热容大，因此沿海地区比内陆地区的昼夜温差小
5.两个相同的容器分别装满了质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示。（ ）
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.甲液体吸热能力比乙液体弱
C.加热相同的时间，甲液体吸收的热量小于乙液体吸收的热量
D.升高相同的温度，甲液体吸收的热量多
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6.将质量相等，初温相同的煤油和水分别倒入两个完全一样的试管中，然后将这两个试管同时放入温度较高的热水中，如图所示，经过足够长的时间以后，试管中的煤油和水从热水中吸收的热量分别为Q1、Q2 ， 温度升高分别为Δt1、Δt2（ ）
A. Q1＝Q2 ， Δt1>Δt2 B. Q1＝Q2 ， Δt1＝Δt2
C. Q1 c乙>c丙 B. c甲>c丙> c乙 C. c丙>c乙> c甲 D. c丙> c甲>c乙
（3）若乙物体温度降低1℃，其放出的热量是________J。
19.在比较“水和煤油谁吸热升温快”的过程中，某实验小组选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g、初温都是20℃的水和煤油加热．根据记录的数据绘制出水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图所示．已知酒精的热值是3.0×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），加热时酒精灯平均每分钟消耗1g酒精．那么请问：
（1）图中________（a/b）是水吸热升温的图象；
（2）从开始加热到水开始沸腾，酒精放出多少热量？这些热量都被水吸收了吗？（通过计算说明）
（3）试求出煤油的比热容．
20.实验测得2kg某物质温度随时间变化图象如图所示．设物质在相同的热源下吸热（相同时间吸热多少相同），根据图象解答问题：
（1）该物质是________（填“晶体”或“非晶体”），其熔点为________℃，；若不考虑蒸发，则在熔化过程中物质的内能________，质量________．（后两空均填“变大”、“不变”或“变小”）
（2）若该物质在液态下的比热容C1=1.8×103J/（kg．℃，则该物质在固态下的比热容为C2=________J/（kg．℃）
（3）熔化过程中吸收的热量为________ J．
21.请根据如表中提供的信息，回答下列问题：
物质
比热容 J/（kg•℃）
物质
比热容 J/（kg•℃）
银
0.14×103
沙石
0.92×103
水
4.2×103
冰
2.1×103
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（1）由于水比沙石的比热容大，相同质量的水和砂石，吸收或放出相等的热量，水升高或降低的温度比砂石________，所以沿海地区的昼夜温差比内陆地区________．（两空均选填“大”或“小”）
（2）一杯质量为0.2kg的水，温度从70℃降到20℃，在此过程中，水放出的热量为________ J，水的比热容________（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）冷却食品时，0℃的水与0℃的冰相比，用________冷却效果更好，你判断的依据是________．
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答案解析部分
一、单选题
1.【答案】D
【解析】【解答】由热量公式Q=cmΔt得，相同质量的水和小石头比较，吸收相同的热量，由于水的比热容比石头的大，所以水的温度升高的少，石头的温度升高的多，因此河水是冰凉的，而小石头却热得烫脚，D选项符合题意；
故答案为：D
【分析】本题考查比热容的概念，单位质量（1kg）的某种物质温度升高（或降低），吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容。
2.【答案】B
【解析】【解答】用两个相同的“热得快”给两种液体加热，则相同时间内液体吸收的热量相同；分析图像可知：相同的时间内，甲的温度变化值大，甲的温度升高快；甲、乙两液体的质量相等，加热相同时间它们吸收的热量也相等，根据 可知，甲升高的温度值大，甲的比热容小，即c甲＜c乙；
故答案为：B。
【分析】 用两个相同的“热得快”给两杯质量相同的不同液体加热时，液体吸收的质量相同，比热容大的液体温度上升较少。
3.【答案】C
【解析】【解答】比热容是物质本身的一种特性，与物质的种类和状态有关，与质量、温度计吸放热情况无关，由表格数据知道，冰和水状态不同，比热容也不同，A不符合题意；由表格数据知道，铜的比热容小于水和煤油的比热容，B不符合题意；50℃铝的与100℃铝都是同一种物质，比热容相同，C符合题意；200g铜与100g铜的比热容相同，D不符合题意，
故答案为：C。
【分析】比热容是物质本身的一种特性，只与物质的种类和状态有关.
4.【答案】A
【解析】【解答】A、比热容是物质的一种特性，一桶水的比热容和一杯水的比热容相同，A错误，符合题意；
B、因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以生活中往往利用热水取暖，B不符合题意；
C、水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），它表示质量为1kg的水温度升高（降低）1℃时所吸收（放出）的热量为4.2×103J，C不符合题意；
D、因为水的比热容较大，吸热升温和放热降温时，与其它物质相比，温度变化小，所以沿海地区比内陆地区的昼夜温差小，D不符合题意．
故答案为：A．
【分析】比热容是物体的特性，不同物体比热容不同，比热容和质量无关。
5.【答案】B
【解析】【解答】A选项，已知两种液体质量相等，相同热源加热说明相同时间提供的热量相等，由图象可以看出；在吸收热量相同时，甲液体升高的温度更大，由比热容公式知，甲液体比热容较小，A不符合题意；
B选项，比热容越大，液体的吸放热能力越强，所以甲的吸热能力弱，乙的吸热能力强，B符合题意；
C选项，由题可以知道，同一热源分别加热，加热相同的时间，甲与乙液体吸收的热量相同，C不符合题意；
D选项，升高相同的温度，比热容越小，吸收的热量越少，所以D不符合题意。
故答案为：B
【分析】两种液体质量相等，相同热源加热说明相同时间提供的热量相等，在吸收热量相同时，甲液体升高的温度更大，由比热容公式知，甲液体比热容较小，甲吸热能力弱.
6.【答案】C
【解析】【解答】已知质量相等，初温相同的煤油和水分别倒入两个完全一样的试管中，因为经过足够长的时间以后，试管中的煤油和水的末温相同，已知初温相同，则升高的温度相同，即△t1=△t2；由
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Q=cm△t和c水＞c煤油可得，水从热水中吸收的热量Q2更多，即Q1＜Q2；故C正确。
故答案为：C。【分析】经过足够长的时间以后，热传递的结果使试管中的煤油和水的末温相同，已知初温相同可知温度的变化值；根据Q=cm△t可知吸收的热量关系。
二、实验探究题
7.【答案】（1）质量；质量相同的不同物质升高相同的温度，吸收的热量的多少，与物质的种类有关。；弱
（2）甲；2.1×103
【解析】【解答】（1）①同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的质量有关。
②质量相同，升高的温度相同，物质种类不现，可以得出的初步结论是：质量相同的不同种物质，升高相同温度时，吸收热量的多少与物质种类有关。
③不同物质的吸热能力一般不同，在相同条件下，升温快的物质，它的吸热能力较弱。
（2）由图乙可知，在第15分钟，甲物质降温60℃-40℃=20℃，乙物质降温60℃-20℃=40℃，在相同的时间甲降温慢，即吸热能力强，故甲物质为水，根据c= ，Q、m相同的情况下，c与△t成反比，故另一种液体的比热容为2.1×103J/（kg•℃）
【分析】（1）①分析第1、2次或第3、4次实验数据，唯一变量为质量。
②分析第1、3次或第2、4次实验数据，唯一变量为物质种类。
③在相同条件下，升温快的物质，它的吸热能力较弱。
（2）根据公式可以求解。
8.【答案】（1）质量；吸收相同热量；加热时间
（2）水；水（a）
（3）比热容
【解析】【解答】（1）在探究“不同物质吸热能力”的实验中，应保证水和煤油的初温和质量相同，所以在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和煤油；选用相同电加热器的目的是：使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量；实验中，是通过比较加热时间来间接反映煤油和水所吸收的热量；
（2）根据图乙可知：在质量、升高相同的温度时，水的加热时间长，说明水吸收的热量比煤油吸收的热量多，所以水的吸热能力强；
（3）为了表示物质在这种性质上的差异，而引入物理量比热容。
故答案为：（1）质量；吸收相同热量；加热时间；（2）水；水（a）；（3）比热容。
【分析】（1）该实验采用了控制变量法，实验中应控制的物理量有：初温、质量、吸收的热量；还采用了转换法，用加热时间表示吸收热量；（2）在质量相同、升高相同的温度时的不同物质，吸收的热量多的物质，其吸热能力强；（3）为比较物质的吸热能力，物理学中引入了比热容这个物理量。
9.【答案】10080；；质量相同的水与色拉油，升高相同的温度，比较加热时间
【解析】【解答】根据公式 知：Q水=4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×12℃=10080J
所以Q色拉油=Q水=10080J
因为
所以
根据 ，保证质量相同的水与色拉油，升高相同的温度，比较加热时间，根据比例计算出色拉油的比热容。
【分析】计算物体的吸热能力时，可以利用水的比热容、质量和温度差计算吸热的多少，集合吸热的相同，物体的质量和温度差可以计算物体的比热容。
10.【答案】（1）加热时间
（2）不同物质
（3）质量
【解析】【解答】（1）本实验利用“转换法”，将“物体吸收热量的多少”转化为通过比较加热时间的长短来反映；（2）比较1、3号烧杯的实验记录知道，所用物质不同，但物质质量相同，升高的温度相同，加热时间即吸收的热量不同，由Q=cm△t可以得出的初步结论是：质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同；（3）比较1、2号烧杯的液体知道，液体种类都是水，初温和末温即升高的温度相同，质量不同，加热时间即吸收的热量不同，由Q=cm△t可以得出的初步结论是：质量不同的相同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同。
【分析】对比热容这一物理量的理解，我们要能够根据相关的实验数据得出我们需要的知识，涉及到温度计的使用（读数时，视线应与温度计内液面平齐，温度计的玻璃泡不能接触器壁和底部，不能将温度计从
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被测物体中拿出来读数），控制变量法（把多变量的问题变成多个单变量的问题；每一次只改变其中的某一个变量，而控制其余几个变量不变，从而研究被改变的这个变量对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决）及转换法（通过观察液体温度的变化来研究水和食用油的吸热能力）的应用.
11.【答案】（1）39
（2）乙；甲
（3）3：2
【解析】【解答】(1)图B为某时刻的温度，温度计的分度值为1℃，此时温度计的示数为39℃。(2)相同的加热器，可以保证加热时间相同时，两液体吸收的热量相等，所以分析图C可知，吸收相同热量，即加热相同的时间时，乙液体升温更高，甲液体升温低；
根据 知，乙的比热容小，甲的比热容大，则升高相同的温度时，甲液体吸收的热量多，散热效果好，所以甲液体更适合作汽车发动机的冷却液。(3)若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40℃和35℃，吸收热量之比为2:1，则甲升高的温度为： ；
乙升高的温度为： ；
甲、乙液体的比热容之比为：
。
【分析】对比热容这一物理量的理解，我们要能够根据相关的实验数据得出我们需要的知识，涉及到温度计的使用（读数时，视线应与温度计内液面平齐，温度计的玻璃泡不能接触器壁和底部，不能将温度计从被测物体中拿出来读数），控制变量法（把多变量的问题变成多个单变量的问题；每一次只改变其中的某一个变量，而控制其余几个变量不变，从而研究被改变的这个变量对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决）及转换法（通过观察液体温度的变化来研究水和食用油的吸热能力）的应用.
12.【答案】（1）秒表；加热时间长短
（2）质量相同的水和煤油升高相同温度，吸收的热量不同（或质量相同的水和煤油升高相同温度，水吸热的热量多
（3）C
（4）酒精灯的火焰大小不同
（5）在相同时间内水和煤油吸收的热量相同
【解析】【解答】解：（1）根据转换法，水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间的长短来比较吸热多少；故还用到秒表；（2）通过分析实验数据，能够得出的结论是：质量相同的水和煤油升高相同温度，吸收的热量不同（或质量相同的水和煤油升高相同温度，水吸热的热量多）（3）加热时间相同，吸收的热量相同，AB不符合题意，由表中数据，由（2）知，加热相同时间，水升温慢，C符合题意，D不符合题意；（4）使质量相同的水升高相同的温度，加热时间应该相同，但1、2两组的同学在交流实验数据时发现：第1小组的加热时间明显偏长，其原因可能是：酒精灯的火焰大小不同；（5）将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图丙所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是：在相同时间内水和煤油吸收的热量相同。【分析】对比热容这一物理量的理解，我们要能够根据相关的实验数据得出我们需要的知识，涉及到温度计的使用（读数时，视线应与温度计内液面平齐，温度计的玻璃泡不能接触器壁和底部，不能将温度计从被测物体中拿出来读数），控制变量法（把多变量的问题变成多个单变量的问题；每一次只改变其中的某一个变量，而控制其余几个变量不变，从而研究被改变的这个变量对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决）及转换法（通过观察液体温度的变化来研究水和食用油的吸热能力）的应用.
三、填空题
13.【答案】4.2×104 J；大；小
【解析】【解答】由热量的计算公式可得Q=cmΔt=4.2×103 J/（kg·℃）×2kg×5℃=4.2×104J；水的比热容是比较大的；而沿海地区多水，比热容大，内陆地区多沙石，比热容小，故在吸收相同热量的情况下，比热容较大的水升高的温度较小，同理在放出相同热量的情况下，比热容较大的水降低的温度也较低，故沿海地区昼夜温差比同纬度的内陆地区小。
【分析】由热量的计算公式Q=cmΔt可以看出变化的热量和比热容、温度变化量、质量有关，依此可以求解。
14.【答案】＜；不断增大
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【解析】【解答】根据题意知道，由于用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热时，所以在5分钟内，这两种物质吸收的热量相同，由图象知道，此过程中甲物质比乙物质的温度升高的快，由吸热公式Q=cm△t知道，甲物质的比热容小于乙物质的比热容；甲物质在整个过程中，吸收热量、内能不断增大。
故答案为：c乙> c丙；
（3）根据前面分析可知，1kg的乙升高1℃吸收的热量是2000J；
由比热容的定义可知，同种物质温度升高1℃和降低1℃，吸热和放热是相同的，所以，1kg的乙降低1℃要放出的热量是2000J.
故答案为：（1）3000；（2）A；（3）2000．【分析】（1）质量为1kg的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热容；
（2）由Q吸 = cm△t计算乙和丙的比热容，从而比较它们的大小；
（3）由乙的比热容分析解答．
19.【答案】（1）b
（2）解：由图知道，从开始加热到水开始沸腾所用时间是10min，因为酒精灯平均每分钟消耗1g酒精，所以加热10min时间消耗的酒精的质量是：
m=1g×10=0.01kg，
放出的热量是：Q放=mq=0.01kg×3.0×107 J/kg=3×105 J，
水吸收的热量是：Q水吸=c水m水△t水=4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×（100℃-20℃）=6.72×104 J，
水吸收的热量小于酒精完全燃烧放出的热量，所以，酒精放出的热量没有全部被水吸收；
答：从开始加热到水开始沸腾，酒精放出3×105J的热量；这些热量不能全部被水吸收；
（3）解：由图中b知道，在10min时间内，水吸收的热量Q水吸 =6.72×104 J，相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，
所以，在10min的时间内，Q煤油吸=Q水吸=6.72×104 J，
由图a知道加热10min，煤油的温度从20℃上升到180℃，m煤油=200g=0.2kg，
由Q=cm△t知道，煤油的比热容是：
C煤油=Q煤油吸/m煤油△t煤油=6.72×104J/0.2kg×160℃=2.1×103 J/（kg•℃）.
答：煤油的比热容为2.1×103J/（kg•℃）．
【解析】【解答】（1）根据题意知道，当水和煤油的质量相等，吸收相同热量时，b温度升高的低，由△t=Q/cm知道b的比热容大，而水的比热容大于煤油的比热容，所以b是水吸热升温的图象；【分析】（1）用两只完全相同的酒精灯，分别给水和煤油加热，这样做的是使水和煤油在相同时间吸收相同的热量，再利用热量计算公式进行分析；
（2）已知酒精灯平均每分钟消耗1g酒精，便可以计算出给水加热10min时间消耗的酒精，利用公式Q放=mq计算热量，利用Q=cm△t可求出水吸收的热量，比较可以水水是否全部吸收；
（3）由图b知，在10min时间内，水升高的温度值，利用吸热公式求水吸收的热量，由于在相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，即可得出煤油吸收的热量，由图a知加热10min，煤油的温度从20℃上升到180℃，根据吸热公式求煤油的比热容．
20.【答案】（1）晶体；20；变大；不变
（2）0.9×103
（3）2.88×105
【解析】【解答】解：（1）由图知，该物质在熔化过程中，温度保持20℃不变，所以该物质为晶体．并且熔点为20℃． 由于在熔化过程中不断吸热，虽然温度保持不变，但其分子的运动速度将加快，内能增大，质量不变．（2）该物质在液态下的比热容C1=1.8×103J/（kg．℃），根据比热容的定义可知其物理意义：1千克的该液体在温度升高1℃时吸收的热量为1.8×103J；
因为在相同的时间内吸收的热量相同，
所以Q2=Q1 ， 即c1m△t1=c2m△t2 ，
因为物体状态变化、质量不变，m2=m1=2kg，△t1=20℃，温度的变化△t2=40℃，
所以所以物体的比热容c2= = =0.9×103J/（kg•℃）．（3）因为该物质在液态下的比热容C1=1.8×103J/（kg．℃），
该物质2min吸收的热量为：Q=c1m△t=1.8×103J/（kg•℃）×2kg×20℃=7.2×104J，
熔化过程用了8min吸收的热量为： =2.88×105J
故答案为：（1）晶体；20；变大；不变；（2）0.9×103；（3）2.88×105 ．
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【分析】（1）要解决此题，需要掌握晶体和非晶体在熔化过程中的区别：晶体在熔化过程中，温度不变；非晶体在熔化过程中温度不断上升．会分析晶体的熔化图象．知道晶体熔化时的温度为熔点．要知道晶体从开始熔化到完全熔化完为晶体的熔化过程．晶体熔化的特点是温度不变，但要继续吸热，其内能不断增大．质量不随温度的改变而改变．（2）比热容是指质量是1kg的某种物质温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量．由于在相同的时间内吸收的热量相同，然后利用热平衡方程求出固态下的比热容．（3）根据相同时间吸收的热量相同，算出熔化过程吸收的热量．
21.【答案】（1）小；小
（2）42000；不变
（3）0℃的冰；0℃冰熔化时还要吸热，直到冰全部熔化后温度才可能继续上升．这样就比等质量0℃水所吸收的热量更多
【解析】【解答】解：（1）海水的比热容比泥土、砂石的比热容大，相同质量的海水和泥土、沙石吸收相同的热量，海水的温度变化比泥土、沙石的小．所以沿海地区的昼夜温差比内陆地区小．（2）水放出的热量：Q放=cm（t0﹣t）=4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×（70℃﹣20℃）=42000J，比热容是物质的特性，与温度无关，所以，水的比热容不变．（3）质量相同的0℃的冰和0℃的水，虽然温度相同，但是0℃的冰变成0℃的水多一个熔化吸热过程，直到冰全部熔化后温度才可能继续上升．所以质量相同的0℃的冰和0℃的水，升高到相同温度，0℃的冰吸热更多一些．故质量相同的0℃的冰冷却效果更好．故答案为：（1）小；小；（2）42000；不变；（3）0℃的冰；0℃冰熔化时还要吸热，直到冰全部熔化后温度才可能继续上升．这样就比等质量0℃水所吸收的热量更多．
【分析】（1）根据Q=cm△t可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度改变的少；水的比热容较大，同样受热或冷却的情况下，吸收或放出相同热量，但水的温度变化比沙小．因此，在白天同样吸热时，沙子的温度升高的快，水的温度升高的慢；夜晚同样放热时，沙子的温度降低的快，水的温度降低的慢．（2）可直接利用热量计算公式Q放=cm（t0﹣t）求解；比热容是物质的特性，不随温度而改变．（3）要判断冷却效果哪个更好，关键是看质量相同的0℃的冰和0℃的水，升高到相同温度谁吸收的热更多一些．
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