資源簡介

一、熱量
（一）熱量的定義
物體吸收或放出熱的多少叫做熱量，熱量通常用符號Q表示。
(1)在熱傳遞的過程中，熱量會從溫度高的物體傳向溫度低的物體，高溫物體放出了熱，溫度降低；低溫物體吸收了熱，溫度升高。
(2)一定質量的某種物質，吸收熱量的多少跟溫度升高的多少有關。溫度升高越多，吸收的熱量越多；反之，溫度降低越多，放出的熱量越多。例如用煤氣灶將一鍋水加熱到50攝氏度和100攝氏度，加熱到100攝氏度用的時間長，吸收的熱量多。
(3)物體升高一定的溫度，質量越大，吸收的熱量越多；反之，物體降低一定的溫度，質量越大，放出的熱量越多。例如用煤氣灶將鍋水燒開比將半鍋同溫度的水燒開要用更長的時間，吸收更多的熱量。
(4)對于同物體，質量越大，升高溫度越多，則它吸收的熱量越多。
（二）熱量的單位
熱量的單位是焦耳，簡稱焦，符號是J,它是為紀念英國科學家焦耳而命名的。更大的熱量單位是千焦，符號為kJ。
【能力拓展】
熱量是在熱傳遞過程中，熱轉移的數(shù)量，所以熱量是一個過程量，它存在于熱傳遞的過程中，離開熱傳遞談熱量是沒有意義的，所以我們不能說“某物體含有或具有多少熱量”，更不能比較兩個物體熱量的大小，只能說“物體吸收或放出了多少熱量”。
熱傳遞
①定義:熱傳遞是熱從溫度高的物體傳到溫度低的物體，或者從物體的高溫部分傳到低溫部分的過程。
②發(fā)生熱傳遞的條件:熱傳遞是自然界普遍存在的一種自然現(xiàn)象。只要物體之間或同一物體的不同部分之間存在溫度差，就會有熱傳遞現(xiàn)象發(fā)生，并且將一直持續(xù)到溫度相同為止。發(fā)生熱傳遞的唯一條件是存在溫度差，與物體的狀態(tài)物體間是否接觸無關。
③實質:熱傳遞的實質就是熱量從高溫物體向低溫物體轉移的過程，這是能量轉移的一-種方式。熱傳遞轉移的是能量，而不是溫度。
④結果:高溫物體向低溫物體傳遞熱量，故高溫物體放出熱量，溫度降低，低溫物體吸收熱量，溫度升高。熱傳遞的最終結果是溫度差消失，即發(fā)生熱傳遞的物體間或物體的不同部分間達到相同的溫度。
二、比熱
（一）實驗探究:比較不同物質的吸熱能力
(1)實驗目的:讓相同質量的水和砂石吸收相同的熱量，比較它們溫度升高的多少來研究它們吸熱能力的差異。
(2)實驗器材:兩個相同的酒精燈、兩只燒杯、兩個鐵架臺(帶鐵夾)、兩塊石棉網(wǎng)、質量相同的水和砂石、兩支溫度計、秒表等。
(3)數(shù)據(jù)記錄表
時間/分 0 2 4
水的溫度/攝氏度 21 27 37
砂石的溫度/攝氏度 21 24 48
(5)數(shù)據(jù)分析:溫度升高較快的是砂石。要使水和砂石升高相同的溫4度，需要加熱時間較長的是水，吸收熱量較多的是水。
(6)實驗結論:質量相同的不同物質，吸收相同的熱量，升高的溫度不同。質量相同的不同物質，升高相同的溫度，吸收的熱量不同。
（二）比熱(也稱比熱容)
質量相同的不同物質，升高相同的溫度，吸收的熱量并不相同，降低相同的溫度，放出的熱量也不相同。科學上把物質的這種特性叫做比熱容，簡稱比熱。
兩個角度 物質的吸熱本領 物質溫度改變的難易程度
具體說明 比熱大表示吸熱本領強 比熱大表示溫度難改變
比熱小表示吸熱本領弱 比熱小表示溫度容易改變
解釋 相同質量不同物質升高相同的溫度，比熱越大，吸收的熱量越多，比熱越小，吸收的熱量越少 相同質量不同物質吸收相等的熱量，比熱越大，溫度升高得越少 ,比熱越小，溫度升高得越多
（三）對比熱的理解
(1)比熱反映了物質吸熱或放熱的本領:比熱越大，吸熱或放熱本領越強。即質量相同的不同物質升高(或降低)相同的溫度，吸收(或放出)熱量較多的，比熱較大；吸收(或放出)熱量較少的，比熱較小。
(2)不同物質的比熱般不同，同種物質(物態(tài)相同)的比熱相同，其物理意義可從兩個角度去理解。
（四）水的比熱較大的應用
(1)由于水的比熱較大，所以一定質量的水升高(或降低)一定溫度，吸收(或放出)的熱量較多，所以可以利用水作為冷卻劑或用來取暖。
(2)由于水的比熱較大，一定質量的水吸收(或放出)較多的熱量而本身的溫度卻改變不多，這點有利于調(diào)節(jié)氣候。夏天，太陽照射到海面上，海水相對砂石來說升溫較慢，所以住在海邊的人并不覺得特別熱；冬天，氣溫降低了，水和砂石相比，由于水的比熱大，降溫慢，所以住在海邊的人并不覺得特別冷。
例1、甲、乙兩個物體放在一起，甲物體吸收熱量，乙物體放出熱量，則（　?。?br/>A．甲物體的比熱大 B．乙物體的比熱大
C．甲物體的溫度低 D．乙物體的熱量多
例2、如表是幾種常見物質的比熱容。某同學根據(jù)表中整數(shù)據(jù)結合所學知識得出了四個結論，其中正確的是（　?。?br/>幾種物質的比熱容/[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 0.14×103
A．鐵塊和銅塊升高相同的溫度，鐵塊吸熱多
B．同種物質在不同的狀態(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．比熱容是物質自身的性質之一，只和物質的種類有關
例3、小明對三垟濕地公園內(nèi)的氣溫和水溫進行了觀測，并將測得的數(shù)據(jù)繪制成如圖所示曲線。據(jù)圖可判斷（　　）
A．實線代表水溫，虛線代表氣溫，因為水的比熱較大
B．實線代表水溫，虛線代表氣溫，因為水的比熱較小
C．實線代表氣溫，虛線代表水溫，因為水的比熱較大
D．實線代表氣溫，虛線代表水溫，因為水的比熱較小
例4、小金同學為比較水和砂石的比熱容大小，在實驗室中進行了如下實驗：
（1）實驗中，取兩只相同100mL的燒杯，裝入 　 ?。ㄟx填“等質量”或“等體積”）的水和砂石，測出其溫度；
（2）用兩個完全相同的酒精燈進行加熱，記錄加熱2分鐘后的實驗數(shù)據(jù)：
物質名稱 加熱前溫度/℃ 加熱后溫度/℃ 加熱的時間/min
水 24 74 2
砂石 24 274 2
加熱2分鐘，水所吸收的熱量 　 　砂石所吸收的熱量（選填“大于”、“小于”或“等于”）；
（3）由本實驗數(shù)據(jù)可知，比熱容比較大的物質是 　 ??；
（4）實驗過程中，小金發(fā)現(xiàn)砂石在受熱時，上層和下層的砂石溫差較大，可能會對實驗結果造成一定干擾，請據(jù)此為本實驗提供一個改進操作方法：　 。
1．為了比較水和煤油的比熱容，小金做了如下實驗：在兩個相同的塑料瓶甲和乙內(nèi)分別裝入質量相同、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（　?。?br/>A．本實驗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．該實驗能得出煤油的比熱容比水小
D．水更適合做汽車發(fā)動機的冷卻劑
2．如圖是小明和小華同學探究沙子與水吸熱升溫快慢的實驗裝置，設計實驗方案時，他們確定以下需控制的變量，其中多余的是(　　)
A．使用相同型號的溫度計 B．取相同質量的沙子和水
C．采用完全相同的加熱方式D．盛放沙子和水的容器相同
3.為了比較水和食用油吸熱能力的大小，小華做了如圖甲的探究實驗：在2個相同的燒杯中分別裝質量相同的食用油和水，用兩個相同的酒精燈對其加熱，實驗數(shù)據(jù)記錄如下。
溫度升高10℃所用的時間/s 溫度升高20℃所用的時間/s 溫度升高30℃所用的時間/s
食用油 68 136 204
水 98 196 294
（1）實驗中：有兩個相同的酒精燈對其加熱的目的是 　 　。
（2）分析表中的實驗數(shù)據(jù)可知：質量相同的水和食用油，升高相同的溫度時，水吸收的熱量 　 （選填“大于”、“小于”或“等于”）食用油吸收的熱量。如果加熱相同的時間，質量相同的水和食用油， ?。ㄟx填“水”或“食用油”）的溫度升得更高。
（3）小雨經(jīng)過分析思考，將實驗裝置加以改進，如圖乙所示。與圖甲的實驗裝置相比，圖乙的優(yōu)點是：更容易控制 　 　相同，圖乙的實驗操作中存在一處錯誤：沒有控制 　相同。
1．如圖甲所示把 0℃牛奶放在熱水中加熱，經(jīng)過一段較長時間，它們的溫度隨時間變化的 圖像如圖乙所示，下列說法中不正確的是（　?。?br/>A．水和牛奶最后溫度相同 B．水的溫度變化比牛奶小
C．牛奶溫度隨時間的變化是均勻的 D．B 是牛奶溫度變化的圖像
2.根據(jù)表中幾種物質的比熱容，判斷下列說法中不正確的是（　?。?br/>物質 比熱容[J/（kg ℃）] 物質 比熱容[J/（kg ℃）]
水銀 0.14×103 沙石 0.92×103
水 4.2×103 冰 2.1×103
A．制作體溫計常用水銀做介質，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，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
3.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，某同學做了如下實驗：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，如表是他們的實驗記錄。根據(jù)實驗記錄，回答下列問題。
燒杯號 液體 質量/g 初溫/℃ 末溫/℃ 加熱時間/min
1 水 300 20 30 12
2 水 150 20 30 6
3 煤油 300 20 30 6
4 煤油 300 20 25 3
（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）號燒杯的實驗記錄，可得出的初步結論是：在質量和升高溫度相同時，不同物質吸收的熱量不同。
（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。
答案及解析
例1、C
解：因為熱量從高溫物體傳到低溫物體，即高溫物體放出熱量，低溫物體吸收熱量，故甲物體吸收熱量，則甲的溫度低；乙物體放出熱量，乙物體的溫度高。
故選：C。
例2、B
解：A、質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，題目中缺少質量相同這個條件，故A錯誤；
B、比熱容與狀態(tài)有關，所以同種物質，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、比熱容與物質種類和狀態(tài)有關，故D錯誤。
故選：B。
例3、C
【解析】濕地公園的水和空氣在同樣吸放熱條件下，因為水的比熱容大，溫度變化小，所以溫度變化較小的虛線是水溫的圖線，故選項C符合題意。
例4、解：（1）根據(jù)比較不同物質吸熱能力的兩種方法，要控制不同物質的吸熱能力相同，故在實驗中應該控制水和砂石的質量相同；
（2）根據(jù)轉換法，實驗時采用相同的酒精燈加熱是為了確保相同時間內(nèi)水和砂石吸熱相同，所以加熱2分鐘，水所吸收的熱量等于砂石所吸收的熱量；
（3）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，水和砂石的質量相同，加熱時間相同，砂石的溫度升高的多，根據(jù)比較吸熱能力的方法知水的吸熱能力強，比熱容大；
（4）實驗過程中，小金發(fā)現(xiàn)砂石在受熱時，上層和下層的砂石溫差較大，是由于砂石的流動性差，受熱不均勻造成的，為了使砂石受熱均勻，實驗過程中應該用攪拌器不斷攪拌。
故答案為：（1）等質量；（2）等于；（3）水；（4）實驗過程中用攪拌器不斷攪拌。
1．B
【解析】
A．相同質量的煤油和水，吸收相同的熱量，煤油溫度升高的多，煤油的瓶口氣球膨脹得大一些，故A正確，不符合題意；
BC．相同質量的煤油和水，吸收相同的熱量，水的瓶口氣球膨脹的小，表明水溫度升高的少，說明水的比熱容比煤油大，將煤油和水加熱到相同溫度，水的比熱容較大，水所需的加熱時間更長，故B錯誤，符合題意，C正確，不符合題意；
D．水的比熱容較大，質量相同的水和其它液體相比較，升高相同的溫度時，吸收的熱量多，因此水更適合做汽車發(fā)動機的冷卻劑，故D正確，不符合題意。
2．A
【解析】
A．實驗中需要對沙子與水加熱相同的時間，比較沙子和水升高的溫度，沒有必要使用相同型號的溫度計，通過溫度計比較溫度的變化量，故A符合題意；
B．為了便于比較沙子和水升溫快慢，實驗時應取相同質量的水和煤油，故B不符合題意；
C．為保證沙子和水在相同時間內(nèi)吸收的熱量相同，應采用完全相同的加熱方式，故C不符合題意；
D．為防止熱量散失對實驗的影響，應讓盛放沙子和水的容器相同，故D不符合題意。
3.解：（1）食用油和水吸收熱量的多少不便直接測量，可以通過測量加熱時間的長短來比較吸熱的多少。
這就應要求：采用相同的酒精燈加熱，即可達到使油和水在相同的時間內(nèi)吸收相等的熱量。
（2）質量相同的水和食用油，升高相同的溫度時，水的加熱時間長，故水吸收的熱量多；
據(jù)上面的分析可知，水的比熱容要大于食用油的比熱容，故由公式Q＝cmΔt可知，相同質量的水和食用油，若加熱時間相同，即表明所吸收的熱量相同，由于食用油的比熱容小，故食用油的溫度變化大，其溫度升得更高；
（3）小雨經(jīng)過分析思考，實驗裝置乙，在同一酒精燈加熱時，更能保證食用油和水吸收的熱量相同，但是由圖可知水和食用油的體積相同，由于水和食用油的密度不同，則水和食用油的質量不同；所以小雨忘記了一關鍵的因素，就是保證：保證水和食用油的質量不變。
故答案為：（1）使油和水在相同的時間內(nèi)吸收相等的熱量；（2）大于；食用油；（3）吸收的熱量；食用油和水的質量。
1．C
【解析】
A．熱傳遞的條件是有溫度差，最后熱平衡時兩者的溫度相同。水和牛奶最后溫度相同，故A正確。
B．由圖可以看出，水從高溫降低到最后溫度時溫度變化量比牛奶從低溫升高的最后溫度時溫度變化量對應的溫度坐標軸上的長度小，即水的溫度變化比牛奶小，故B正確。
C．牛奶溫度隨時間的變化是一段曲線，所以是不均勻的，故C錯誤。
D．將涼牛奶放入時，牛奶吸熱、溫度升高，水放熱、溫度降低，直至兩者的末溫相等，因此B是牛奶的溫度變化圖象，故D正確。
2.D
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、因為水比沙石的比熱容大，在吸收和放出相同的熱量時，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。
3.解：（1）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，物質吸收的熱量越多，因此加熱時間可以反映物質吸收熱量的多少。
（2）由表中1和3次實驗數(shù)據(jù)可知，水與煤油的質量、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：質量相同的不同物質升高相同的溫度吸收的熱量不同。
（3）由表中1、2次實驗數(shù)據(jù)可知，水的質量不同而升高的溫度相同，需要的加熱時間不同，質量越大，需要的加熱時間越長，水吸收的熱量越多，由此可得：質量不同的同種物質升高相同的溫度，吸收的熱量與質量有關。
由3、4次實驗數(shù)據(jù)可知，質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；綜合分析可知，物體溫度升高時吸收熱量的多少與物體質量、升高的溫度、物質的種類有關系。
故答案為：（1）加熱時間；（2）1、3；（3）物體質量、升高的溫度、物質的種類。
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物質的比熱

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