2019_2020学年九年级物理全册第十三章内能13.3比热容精讲精练含解析新版新人教版.pdf

.专题专题 13.313.3 比热容比热容课前预习课前预习1在热传递过程中,传递能量的多少叫热量。物体含有多少热量的说法是错误的2单位质量的某种物质温度升高或降低1,吸收或放出的热量叫做这种物质的比热容,简称比热。3比热是物质的一种属性,它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变,只要物质相同,比热就相同。4比热的单位是：J/,读作：焦耳每千克摄氏度。5水的比热是：C=4.210 J/,它表示的物理意义是每千克的水当温度升高或降低 1时,吸收或放出的热量是 4.210 J。6热量的计算：1 物体温度升高吸收的热量公式为Q吸=cm=cmt公式中Q吸是吸收热量,单位是 J；c 是物体比热,单位是：J/；m 是质量,单位是 kg；33t0是初始温度；t 是后来的温度。t是物体升高了的温度。2 物体温度降低放出的热量公式为Q放=cm=cmt公式中Q放是放出的热量,单位是 J；c 是物体比热,单位是：J/；m 是质量,单位是 kg；t0是初始温度；t 是后来的温度。t是降低了的温度。知识点解读与例题突破知识点解读与例题突破知识点一：知识点一：比较不同物质的吸热能力1.选用相同的电加热器使物体单位时间吸收的热量相同,为质量和初温相同的两种物质进行加热,记录加热时间和温度。2.加热相同的时间,比较温度的变化量,温度变化量越小说明吸热能力越强；变化相同的温度比较加热时间,用时越长,说明吸热能力越强。例题例题 1120192019 上海上海两个质量相同的不同物质,吸收相同的热量,下列说法中正确的是A比热容大的物质升高温度较小C比热容大的物质升高温度较大答案A.B比热容小的物质升高温度较小 D升高温度相同,与比热容大小无关.解析比较物质吸热能力的 2 种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量即比较加热时间,吸收热量多的吸热能力强。使相同质量的不同物质吸收相同的热量即加热相同的时间,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强。根据 Qcmt 知,相同质量的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的温度升高小,故 A 正确。知识点二：知识点二：比热容1.定义：一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做物质的比热容。2.物理意义：单位质量1kg 的某种物质温度升高降低1时吸收放出的热量。表示物体吸热或放热的热量。3.比热容是物质的一种特性,大小与物质的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。4.单位：J/kg5.水的比热容为 4.210 J/,它表示的物理意义是：1kg 的水温度升高或降低1吸收或放出的热量为4.210 J。6.热量的计算公式：=cmt 例题例题 222019XXXX2019XXXX 下列说法正确的是A.燃料燃烧越充分,它的热值就越大 B.内燃机用水做冷却液,是因为水的比热容较大C.敲击大小不同的编钟,发出声音的音色不同 D.在闹市区安装噪声监测装置,可以减弱噪声答案 B解析A.燃料的热值与燃料种类有关,和是否完全燃烧无关,故 A 错误；B.水是自然界比热容最大的物质,用它做发动机的冷却液,可以带走更多的热量,故 B 正确；C.大小不同的编钟,振动频率不同,因此发出声音的音调不同,故 C 错误；D.在闹市区安装噪声监测装置,只能显示当地噪声的大小,而不能改变噪声的大小,故 D 错误。例题例题 332019XX2019XX 黔东南黔东南 小王路过加油站时闻到了汽油的气味,这是汽油分子作,汽油属于选填可再生或不可再生能源；将质量为 100kg、初温为 20的水加热到 40,水吸收了J 的热量c水4.210 J/kg。答案无规则运动；不可再生；8.410。解析1 闻到汽油味,这是扩散现象,说明汽油分子在不停地做无规则运动；2 汽油属于化石能源,消耗后不可能在短时间内得到补充,属于不可再生资源；.6333.3 水吸收的热量：Q吸c水mtt04.210 J/kg100kg40208.410J。36习题精练习题精练一、选择题一、选择题1 1 2019XX2019XX 下列说法正确的是A燃料燃烧越充分,它的热值就越大 B内燃机用水做冷却液,是因为水的比热容较大C敲击大小不同的编钟,发出声音的音色不同 D在闹市区安装噪声监测装置,可以减弱噪声答案B解析A燃料的热值是燃料的特性,与实际燃烧情况无关,故该选项错误；B水的比热容比较大,等质量物质在升高相同温度时,水吸收的热量多,适合作为内燃机的冷却液,该选项正确；C敲击大小不同的编钟,是音调不同,相同乐器发出的声音的音色相同,该选项错误；D噪声监测装置只能监测噪声等级,不能减弱,该选项错误。2 2 2018XX2018XX 下列实例中与水的比热容较大这一特性无关的是A让热水流过散热器供暖B用循环水冷却汽车发动机C沿海地区昼夜温差较小D夏天在房间内洒水降温答案D解析1 对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多；2 水分的蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,即蒸发吸热。A.因为水的比热容大,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,所以让流动的热水流过散热器取暖,故 A 不符合题意；B.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用循环水冷却,故 B 不符合题意；C.因为水的比热容大于沙石的比热容,相同质量的水和砂石吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的温度少,所以沿海地区昼夜温差比内陆地区小,故 C 不符合题意；D.炎热的夏天,在室内地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,使人感到凉爽,不是利用水.的比热容大的特点,故 D 符合题意。3 3 2019XX2019XX 内江内江在热现象中,下列说法正确的是A冰在熔化过程中,要不断吸收热量,温度同时升高B一个物体内能增加了,一定是骏收了热量C新型燃料汽车实现了零排放,其效率已达到了100%D初春培育水稻秧苗时,为了不使秧苗受冻,应该早晨多排水,傍晚多灌水答案D解析A.冰是晶体,熔化过程中吸热,温度不变,故 A 错误；B.一个物体的内能增加可能是吸收了热量,也可能是外界对此物体做功,故 B 错误；C.目前有些新型燃料汽车,实现了零排放,减少了污染,提高了效率,但效率不会达到 100%,故 C 错误；D.初春培育水稻秧苗时,为了不使秧苗受冻,傍晚多灌水,当夜晚温度降低时,因为水的比热大,水放出热量,水的温度降低的比较少,不至于使秧苗受冻；在早晨把稻田内是水排出,稻田接受太阳光的照射,泥土的比热小,泥土吸收热量,温度升高快,有利于秧苗的生长,故 D 正确。4 4 2019XX2019XX 达州达州下列关于热现象的说法中正确的是A物体的温度越高所含的热量越多B内燃机的做功冲程将机械能转化成内能C打扫卫生时灰尘飞扬说明分子在永不停息地做无规则运动D物质的比热容越大反映了物质吸收或放出热量的能力越强答案D解答A.热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,只能说吸收热量或放出热量,故 A 错误；B.内燃机的一个工作循环有四个冲程,做功冲程是将内能转化成机械能,故 B 错误；C.灰尘是可以看得见的物体,因此灰尘的飞扬不是分子的运动,而是物体的机械运动,故 C 错误；D.比热容是物质的一种特性,它反映了物质吸收或放出热量的能力,比热容越大反映了物质吸收或放出热量的能力越强,故 D 正确。5 5 2019XX2019XX 如表列出一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是物质11水3煤油3冰2.1l03铝3铜3比热容/Jkg 4.2102.110A不同物质的比热容一定不同B物质的物态发生变化,比热容不变0.88100.3910.C质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多D质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度更多答案C解析A.由表中数据可知,不同物质的比热容一般不同,但也有的物质比热容相同,如煤油和冰,故 A 错误；B.水和冰是水的两种状态,分析表中数据可知,其比热容是不同的,说明比热容与物质状态有关,物质的物态发生变化,比热容也会发生变化,故 B 错误；C.由表中数据可知,铝的比热容大于铜的比热容；质量相等的铝和铜升高相同的温度,因铝的比热容大,则根据 Qcmt 可知铝吸收的热量更多,故 C 正确；D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量,因为水的比热容大,所以根据 Qcmt 可知水升高的温度少,故 D错误。6 6 20192019 北京北京下列说法中正确的是A一杯水和半杯水的比热容相等 B0的水没有内能C液体在任何温度下都能蒸发 D固体分子之间只存在引力答案AC解析1 比热容是物质的一种特性,其大小与物质的种类和状态有关；2 物体内所有分子由于热运动具有的动能和分子势能的总和叫内能,任何物体都有内能；3 根据蒸发的定义分析解答；4 分子之间既存在引力又存在斥力。A.比热容是物质的一种特性,其大小与物质的种类和状态有关,与质量无关；一杯水和半杯水的相比,物质的种类和状态不变,其比热容相等,故 A 正确；B.因分子在永不停息地做无规则运动,所以一切物体都具有内能,故 B 错误；C.蒸发是在任何温度下,在液体表面发生的缓慢的汽化现象,即液体在任何温度下都能蒸发,故 C 正确；D.分子之间既存在引力又存在斥力,故 D 错误。7 7 2018XX2018XX 炎炎夏日,烈日下海滩的沙子热得烫脚,而海水很清凉,榜晚落日后,沙子凉了,海水却依然暖暖的,这主要是因为海水和沙子具有不同的A密度 B内能 C热量 D比热容答案D解析水的比热容大,在吸收和放出相同热量时,与同质量的其他物质相比,其温度变化小。水的比热容比沙子的比热容大,同样受热或冷却的情况下,吸收或放出相同热量,水的温度变化比沙小,因此,.在受太阳照射条件相同时,海水比沙滩的温度低,放出相同热量时,海水比沙滩的温度高,故 D 正确。8.8.创新题创新题下表中有几种物质的比热容,小张同学根据提供的数据得出了四个结论,其中正确的是几种物质的比热容/Jkg 水酒精煤油冰4.2102.4102.1102.11033331铁铜干泥土水银0.46100.39100.54100.14103333A一杯水比一桶煤油的比热容小B液体的比热容一定比固体的比热容大C水吸收或放出热量的本领较强,常用作冷却剂D比热容是物质自身的性质之一,只和物质的种类有关 答案答案CC 解析解析 比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类和状态有关,与物质吸收热量的多少、质量多少、温度变化没有关系；根据比热容的特点进行分析判断。A由表格中的信息可知,水的比热容大于煤油的比热容,比热容大小与质量无关,故 A 错误。B液体的比热容不一定比固体的大,比如：冰的比热容比水银的比热容大,故 B 错误。C因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以人们常用水作冷却剂,故 C 正确；D比热容是物质自身的性质之一,只和物质的种类和状态有关,故 D 错误。9.9.2018XX2018XXXX 沿海地区昼夜温差较小,而内陆沙漠地区昼夜温差较大。这主要是因为海水与砂石相比具有较大的A密度 B内能 C比热容 D质量 答案答案CC 解析解析 沿海地区,水多,因为水的比热容较大,相同质量的水和泥土沙石比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少,据此分析。沿海地区水多；内陆地区水少、沙石多。因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少；夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小。10.经典题经典题 A、B 两物体质量相等,温度均为 10；甲、乙两杯水质量相等,温度均为 50。现将 A 放入甲杯,B 放入乙杯,热平衡后甲杯水温降低了 4,乙杯水温降低了 8,不考虑热量的损耗,则 A、B 两物体的比.热容之比为A 4:9 B3:5 C2:3 D1:2答案A解析设 A、B 的质量均为 m,水的质量均为 M,则对于 A 物体而言,它吸收的热量等于水所放出的热量,故 cAm=c水M4；则对于 B 物体而言,它吸收的热量等于水所放出的热量,故 cBm=c水M8；联立以上二式解之得 cA：cB=4：9,故 A 是正确的。二、填空题二、填空题11.11.2018XX2018XX 将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中 如图所示,通过方式改变牛奶的内能,图中乙是 250g 牛奶与热水的温度随时间变化的图象,则牛奶在加热过程中吸收的热量为Jc牛奶=4.210 J/kg3答案热传递；2.110。解析1 改变内能的方法：一是做功,二是热传递,物体放出热量、内能减少、温度降低；2 知道牛奶的质量、比热容,求出温度升高值,利用吸热公式 Q吸=cmt 求牛奶吸收的热量。给牛奶加热的过程中,牛奶吸收热量、内能增加,是通过热传递方式改变了牛奶的内能；由图乙可知,牛奶升高的温度：t=4020=20,则牛奶吸收的热量：Q吸=cmt=4.210 J/kg0.25kg20=2.110J。1212 2018XX2018XX 太阳能、水能、天然气、地热能、风能、潮汐能中,属于不可再生能源的是。太阳能热水器内装有 100kg 水,水温从 20升高到 70c水=4.210 J/kg所吸收的热量是J。答案天然气；2.110。解析1 在太阳能、水能、天然气、地热能、风能、潮汐能中,天然气是在短期内不能从自然界得到补充.73344.的能源,属于不可再生能源；而太阳能、水能、地热能、风能、潮汐能是能源源不断的从自然界得到的能源,属于可再生能源。2 水吸收的热量：Q吸=cmt=4.210 J/kg100kg7020=2.110J。13132017XX2017XX 小明在探究物质的放热能力与哪些因素有关时,分别用质量均为 0.5kg 的水和另一种液体进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图象可以得出：选填甲或乙物质为水,另一种液体的比热容为,这种液体在 015min 内放出的热量为。37答案甲；2.110 J/kg；4.210 J。解析 1 时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图示可以看出,乙液体的温度降低的快,甲液体温度降低慢；利用热量的计算公式 Q放=cmt 可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,谁的温度降低得快,它的比热容小；所以,甲液体的比热容大,所以若 A、B 两种液体中,一种液体是水,则这种液体一定是甲液体,由图可知：液体的初温是60,放热 15 分钟后甲液体的末温是40,则水放出的热量：Q放=c水m水t水t0=4.210 J/kgm6040。2 由题知,而水和液体的质量相同,即 m水=m乙c水m水t=c乙m6020=4.210 J/kgm6040。解得 c乙=2.110 J/kg。3 读图可得,乙在 15min 内由 60降低到 20,降低的温度是 6020=40,所以乙放出的热量 Q放=cmt=2.110 J/kg0.5kg40=4.210J。1414 2018XX2018XX 质量之比为 2：3 的甲、乙两种液体,当它们吸收的热量之比为7：5 时,升高的温度之比为 6：5,则甲、乙的比热容之比为。.3433334.答案7：4。解析知道两物体的质量之比、升高的温度之比、吸收的热量之比,利用吸热公式求甲乙两物体的比热容关系。由题知,m甲：m乙=2：3,t甲：t乙=6：5,Q甲：Q乙=7：5,因为 Q吸=cmt,所以=,解得：=7：4。415152018XX2018XX标准大气压下,质量为0.5kg、温度为70的水放出4.210 J的热量,水的温度降低了c水=4.210 J/kg。3答案20解析知道水的质量、放出的热量、比热容,利用 Q放=cmt 求水温度降低值。由 Q放=c水mt 可得,水降低的温度：t=20。1616 2018XX2018XX 大多数汽车防冻冷却液是以水和乙二醇为原料混合而成的,其中主要成份是水,这是利用了水的的特点。配制防冻冷却液时将乙二醇加入水中,二者混合后实际的总体积小于混合前水和乙二醇的总体积,这说明分子是运动的,同时也说明。答案比热容大；分子之间有间隙。解析1 因为水的比热容大,质量相同时升高相同的温度,吸收的热量多,故大多数汽车防冻冷却液是以水和乙二醇为原料混合而成的,其中主要成份是水,就是利用了水的比热容大的特点；2 水和乙二醇充分混合后的总体积小于混合前水和乙二醇的总体积,说明分子之间有间隙。1717 2017XX2017XX 对质量是 50g 的水加热,使水温从 40升高到 80,水吸收的热量是Jc水=4.210 J/kg。答案8.410。解析知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式 Q吸=cmt 求水吸收的热量。水的质量 m=50g=0.05kg,.33.水吸收的热量：Q吸=cmtt0=4.210 J/0.05 8040=8.410 J。1818 2017日照2017日照发电机是利用的原理发电的,将机械能转化为电能；太阳能热水箱是将太阳能转化为内能的装置。小明家的太阳能热水器的水箱中装有初温为15,质量为 50kg 的水,集热管每小时接收的太阳能为1.8910 J,则每小时该热水器里的水能升高的温度是 不及热量损失,c水=4.210 J/kg。答案电磁感应现象；85。解析发电机是根据电磁感应现象制成的；知道每小时接收的太阳能水吸收的热量,水的质量、水的比热容,利用吸热公式 Q吸=cmt 求水温度的升高值。发电机是利用电磁感应现象的原理发电的；设水温升高为t,由 Q=cmt 得：t=90；7333末温为 t=15+90=105；由于水的沸点为 100,故水的最终温度为 100,水升高的温度为 10015=85。19.创新题创新题 把 1kg 的水从 60开始加热至沸腾,温度随时间变化的图像如图,由图像可知,水的沸点是;水从 70加热至 90需要吸收的热量是J;水沸腾时,水面上方的气压一个标准大气压。C水4.210 J/3答案98；8.410；小于。解析解析 1根据液体沸腾的特点找到沸点：液体沸腾时不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是液体的沸点。2知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cmt求水吸收的热量；31标准大气压下水的沸点是100沸点跟气压有关,气压越高,沸点越高。由图可知,水沸腾时,不断吸收热量,保持 98不变,所以 98是水的沸点。水吸收的热量：Q吸=cmt=4.210 J/kg1kg90-70=8.410 J；.344.1 标准大气压下水的沸点是100沸点跟气压有关,气压越高,沸点越高。实验中水的沸点是98,所以实验时气压小于 1 标准大气压。20.20.经典题经典题小明在燃气灶上煲汤,将质量为 2kg、初始温度为20的汤,升高了 80,汤吸收了J 的热量,这是通过方式来改变汤的内能。汤的比热容为 410 J/kg答案6.410；热传递。解析1 汤吸收的热量：Q吸cmt410 J/kg2kg806.410J；2 在燃气灶上煲汤时,汤吸收热量,内能增加、温度升高,是利用热传递来改变汤的内能。三、实验探究题三、实验探究题2121 2017XX2017XX 小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热如图甲,以探究水和煤油的吸热能力。35531 本实验需要用到天平这一测量工具,目的是；2 加热 10min,水吸收的热量填大于、小于或等于煤油吸收的热量；3 根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图乙,由图象可知,水的沸点是,煤油的比热容是J/kgc水=4.210 J/kg4 若本实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是J q酒=3.010 J/kg答案1 控制不同物质的质量相同；2 等于；398；2.110 J/kg；46.010。解析1 本实验需要用到天平这一测量工具,目的是：控制不同物质的质量相同；2 加热 10min,水吸收的热量 等于煤油吸收的热量；3 水沸腾时保持不变的温度叫沸点,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象 如图乙,由图象可知,水的沸点是 98,由图乙知,升高相同的温度,水用的时间是煤油的 2 倍,即吸收的热量是煤油的 2 倍,根据 c=升温相同的情况下,比热容与 Q 成正比,故煤油的比热容是：.3573,在质量、.4.210 J/kg=2.110 J/kg。4 若本实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是：Q放=mq酒=0.02kg3.010 J/kg=6.010 J。2222 2017莱芜2017莱芜小华同学用温度计测出一部分冰的温度如图甲所示,然后利用图乙所示装置对100g 冰加热,他每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态。图丙是他根据记录的数据绘制的温度时间图象,根据图甲和图丙图象可知：75331 图甲中温度计的示数为；2 在 BC 阶段中 C 点处物质的内能B 点处物质的内能选填大于、小于或等于,理由是；3 设相同时间内物质吸收的热量相同,则 BC 阶段物质共吸收了J 的热量c冰=2.110 J/kg,c水=4.210 J/kg；4 由丙图可以看出 AB、CD 段升高的温度相同,但 CD 段加热的时间长,其原因是。答案114；2 大于；晶体熔化过程吸热；34.210；4 水的比热容比冰的大。解析1 温度计的最小刻度值是 1,温度计示数往上越来越小,是 0以下,示数是14；2 由图象知,BC 段为熔化过程,熔化过程中要不断吸热,内能增加,温度不变,故在 BC 阶段中 C 点处物质的内能大于 B 点处物质的内能；3AB 阶段 5min 物质吸收的热量 Q=cmtt0=2.110 J/kg0.1kg10=2.110J；因为相同时间内物质吸收的热量相同,则 BC 阶段物质共吸收了 22.110 J=4.210 J 的热量；4 因为 Q=cmt,所以 c=,3333333因为 AB 段和 CD 段物质的质量 m 相同,由图象知,升高的温度相同,都是 10,加热时间之比为 1：2,所以吸收的热量之比为,从而计算得比热容之比为,所以该物质在 AB 段的比热容小于 CD 段的比热容。四、计算题四、计算题23.23.经典题经典题当今太阳能热水器已经在XX 城乡用得非常普遍了,如图所示。已知某太阳能热水器在冬季有效.日照时段里,能将 8、100 L 水加热到 38。请解答：在此过程中,水吸收了多少热量？水的比热容为4.210 J/kg,水的密度为 1.010 kg/m 333答案1.26107J解析本题考查密度公式和吸热公式的应用。由=m/v 公式求出水的质量 m,根据物体吸收热量公式Q吸=cmtt0求出结论。太阳能热水器中水的体积V=100 L=100 dm=0.1 m,由=m/v 可得,水的质量33m=V=1.0103kg/m30.1 m3=100 kg。在此过程中,水吸收的热量Q吸=cmtt0=4.210 J/kg100 kg38 8=1.26107J。3.