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專題13 內能
知識點一：分子熱運動
一、物質的構成
1.物質的構成
常見物質是由大量及其微小的粒子—分子、原子構成的。
2.分子的大小
分子的直徑很小，通常以10-10m來量度，所以一個看似很小物質中都會包含大量的分子，如一個小水滴中含有約1021個水分子。
3.分子間有間隙
實驗演示一：取一枝長約1m的細玻璃管，注入半管清水，再注入酒精，使液面幾乎達到管口，上下幾次顛倒玻璃管，觀察玻璃管中的液體體積會變小。
這是酒精與水的混合過程。實際上是酒精分散到了水中，從微觀的角度看，酒精分子分散到了水分子中間，這一現象說明水分子和酒精分子間都有間隙。
二、分子熱運動
1.擴散現象
（1）定義：不同的物質相互接觸時，彼此進入對方的現象叫擴散。擴散現象的實質是分子(原子)的相互滲入。
（2）擴散現象表明：一切物質的分子都在永不停息地做無規則運動，也說明物質的分子間存在間隙。
（3）影響擴散的因素：溫度越高，擴散越快(即分子無規則運動跟溫度有關，溫度越高分子無規則運動越劇烈)。
擴散現象的物理意義
在擴散過程中，氣體分子從密度較大的區域移向密度較小的區域，經過一段時間的摻和，密度分布趨向均勻。在擴散過程中，遷移的分子不是單一方向的，只是密度大的區域向密度小的區城遷移的分子數，多于密度小的區域向密度大的區域遷移的分子數。
擴散現象的實質
擴散現象是氣體分子的內遷移現象。從微觀上分析是大量氣體分子做無規則熱運動時，分子之間發生相互碰撞的結果。由于不同空間區域的分子密度分布不均勻，分子發生碰撞的情況也不同。這種碰撞迫使密度大的區域的分子向密度小的區域轉移，最后達到均勻的密度分布。
判斷擴散現象的方法
確認某種現象是否屬于擴散現象時，關鍵是要看不同的物質彼此進入對方是自發形成的，還是在外力作用下形成的，是由于分子運動形成的，還是由于宏觀的機械運動形成的。由于分子運動而自發形成的屬于擴散現象，受外力作用下的宏觀機械運動形成的現象就不屬于擴散現象。例如，秋天，桂花飄香屬于由于分子運動而形成的擴散現象，而冬天，雪花飄揚是由于雪花受重力和風力作用下的機械運動，它不屬于擴散現象。
2.分子熱運動
（1）探究實驗二：物質的擴散
現象 如圖所示，取兩個相同的燒杯，分別裝入質量相等的適量冷水和熱水，分別向兩杯水中滴入一滴紅墨水
現象分析 紅墨水在熱水擴散得快是因為熱水中分子運動劇烈，在冷水中擴散慢是因為冷水分子運動較慢
探究歸納 分子熱運動的快慢與溫度有關：溫度越高，物質擴散得越快，分子運動月劇烈
（2）機械運動與分子熱運動比較
機械運動 分子熱運動
研究對象 宏觀物體 微觀分子
有無規律 有規律可循 單個分子運動無規律可循
可見度 可用肉眼直接觀察 不能用肉眼直接觀察
影響運動快慢的因素 質量、力和作用時間 溫度與物質狀態
三、分子間的作用力
對分子間引力和斥力的理解
鄰近分子間同時存在相互作用的引力和斥力；實際表現出來的是分子引力和斥力的合力，稱為分子力；分子間的引力和斥力都跟分子間距離有關系。
1．固體中分子之間的距離小，相互作用力很大，分子只能在一定的位置附近振動，所以既有一定的體積，又有一定的形狀。
2．液體中分子之間的距離較小，相互作用力較大，以分子群的形態存在，分子可在某個位置附近振動，分子群卻可以相互滑過，所以液體有一定的體積，但有流動性，形狀隨容器而變化。
3．氣體分子間的距離很大，相互作用力很小，每一個分子幾乎都可以自由運動．所以氣體既沒有固定的體積，也沒有同定的形狀，可以充滿能夠達到的整個空間。
4．同體物質很難被拉伸，是因為分子間存在著引力的緣故；液體很難被壓縮，是因為分子間存在著斥力的原因。液體能保持一定的體積是因為分子間存在著引力的原因。
知識點二：內能
一、內能
1.分子動能和分子勢能
(1)分子動能：分子在永不停息地做著無規則的熱運動。物體內大量分子做無規則熱運動所具有的能量稱為分子動能。物體的溫度越高，分子運動得越快，它們的動能越大。
（2）由于分子之間具有一定的距離，也具有一定的作用力，因而分子具有勢能，稱為分子勢能。分子間距發生變化時，物體的體積也會變，所以分子勢能與物體的體積有關。
2.內能
（1）內能：物體內部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和，叫做物體的內能。
（2）內能的單位：焦耳，簡稱焦，符號J。
3.對內能的理解
內能是物質分子的熱運動能量，是由物質內部狀況決定的能量。物質由大量分子、原子組成，儲存在系統內部的能量是全部微觀粒子各種能量的總和，即微觀粒子的動能、勢能、等的總和。物體內部大量分子的無規則運動跟溫度直接相關，物體內部大量做熱運動的粒子之間也具有動能和勢能，動能和勢能的總和叫做內能。
理解物體內能時，要注意以下三點：
(1)內能是指物體的內能，不是分子的，更不能說內能是個別分子和少數分子所具有的。內能是物體內部所有分子共同具有的動能和勢能的總和，所以，單純考慮一個分子的動能和勢能是沒有現實意義的。
(2)任何物體存任何情況下都有內能。
(3)內能具有不可測性。只能比較物體內能的大小，不能確定這個物體具有的內能究竟是多少，因為內能是物體的所有分子具有的總能量，宏觀量度比較困難。
4.影響物體內能大小的因素
（1）溫度是影響物體內能最主要的因素，同一個物體，溫度越高，它具有的內能就越大，物體的內能還受質量、材料、狀態等因素的影響。
（2）物體的內能跟質量有關。在溫度一定時，物體的質量越大，也就是分子的數量越多，物體的內能就越大。
（3）物體的內能還和物體的體積有關。存質量一定時，物體的休積越大，分子間的勢能越大，物體的內能就越大。
5.內能與機械能的區別與聯系
內能 機械能
區別 定義 構成物體的所有分子的分子動能和分子勢能的總和 物體所具有的動能和勢能的總和
影響因素 物體的溫度、質量、狀態、體積、物質的種類 物體的質量、速度、高度和彈性形變的程度
研究對象 微觀世界的大量分子 宏觀世界的所有物體
存在條件 永遠存在 物體運動時，被舉高時，發生彈性形變時
聯系 物體無論是否具有機械能，一定具有內能； 物體的內能和機械能之間可以互相轉化
二、物體內能的改變
1.熱傳遞改變物體的內能
（1）探究熱傳遞改變物體內能
用暖袋暖手 給工件淬火 燒水
現象
現象分析 暖袋溫度降低，內能減少；人體溫度升高，內能增大；能量從熱水袋傳遞給人 工件溫度降低，內能減少；冷水溫度升高，內能增大；能量從工件傳遞給水 燒水時，水的溫度升高，內能增加，能量從火焰傳遞給鍋和水
實驗結論 溫度不同的物體相互接觸時，發生熱傳遞，低溫物體溫度升高，內能增加，高溫物體溫度降低，內能減少；即能量從高溫物體傳遞給低溫物體，所以熱傳遞可以改變物體的內能
（2）對熱傳遞的理解
1.熱量
（1）熱量（Q）：在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做熱量。用符號Q表示。
（2）單位：在國際單位制中，熱量單位是焦耳，符號是J。
2.做功改變物體的內能
探究做功改變物體的內能
做功的兩種情況 外界對物體做功 物體對外界做功
探究過程與現象
分析與論證 迅速壓下活塞，玻璃筒內的氣體被壓縮，活塞對筒內氣體做功，從而使筒內氣體的內能增加，溫度升高，當溫度達到硝化棉的燃點時，硝化棉開始迅速燃燒 向瓶內打氣，壓縮瓶內的空氣，不斷對瓶內空氣做功，瓶內空氣內能增加，溫度升高，隨著打入空氣的增加，氣壓越來越大，直至沖開瓶塞，此時，瓶內的空氣推動瓶塞做功，內能減少，溫度降低，其中水蒸氣液化成小水滴，形成白霧
得出結論 做功可以改變物體的內能； 外界對物體做功，物體溫度升高，物體內能增加； 物體對外界做功，物體溫度降低，物體內能減少
3.熱傳遞和做功改變物體內能的區別與聯系
探究做功改變物體的內能
區別 聯系
實質 方式 舉例
熱傳遞 能量的轉移 高溫物體放熱，低溫物體吸熱 生活中燒、烤、烙、炒，生產中的淬火等 做功和熱傳遞都可以改變物體的內能，且效果相同。某物體的內能發生改變，可能是通過熱傳遞改變的，也可能是通過做功改變的，或者兩者都有。若不知道具體過程，則無法確定內能的改變方式
做功 其他形式能與內能之間的相互轉化 壓縮體積、摩擦生熱、鍛打物體、彎折物體等 打氣筒打氣、鉆木取火、來回多次彎折鐵絲等
體積膨脹等 裝開水的暖水瓶內的氣體將瓶塞沖開燈
4.溫度、熱量、內能三者之間的區別于聯系
溫度 熱量 內能
區別 概念 宏觀上，表示物體的冷熱程度； 微觀上，反映物體中分子熱運動的劇烈程度 在熱傳遞過程中傳遞能量的多少 構成物體的所有分子，其熱運動的動能與分子勢能的總和
表述 用“降低”、“升高”，“降低到”、“升高到”表述 用“放出”或“吸收”表述 用“有”、“具有”、“改變”、“增加”、“減少”的那個表述
單位 攝氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J）
聯系 （1）溫度反映了內能的大小，熱量反映了內能變化了多少； （2）物吸收熱量，內能會增加，溫度不一定升高，如晶體熔化；物放出熱量，內能會減少，但物體溫度不一定降低，如晶體凝固
歸納總結 一個一定 物體溫度升高或降低時，其內能一定增加或減少
四個不一定 （1）一個物體的內能增加或降低時，其溫度不一定升高或降低，如晶體熔化或凝固過程； （2）一個物體的內能增加或降低時，不一定是吸收或放出了熱量，也可能是外界對物體做功或物體對外界做功； （3）一個物體吸收或放出熱量時，內能增加或減少，其溫度不一定升高或降低，如晶體熔化或凝固過程； （4）一個物體溫度升高或降低時，不一定是吸收或放出了熱量，也可能是因為做功，如摩擦生熱或物體對外界做功
知識點三：比熱容
一、比熱容
1.定義
一定質量的某種物質在溫度升高時，吸收的熱量與它的質量和升高的溫度乘積之比叫做這種物質的比熱容，用符號c表示。
2.定義式：
3.單位：焦耳每千克攝氏度，符號是：J/（kg·℃），比熱容單位是由質量、溫度和熱量組成的組合單位。
4.物理意義：水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意義是：1千克的水溫度升高1℃吸收的熱量是4.2×103J。
5.一些常見物質的比熱容
6.對比熱容的理解
（1）一定質量的某種物質在溫度升高時，吸收的熱量與它的質量和升高的溫度乘積之比叫做這種物質的比熱容，用符號c表示。
比熱容是物質的特性之一，所以某種物質的比熱容不會因為物質吸收或放出熱量的多少而改變，也不會因為質量的多少或溫度變化的多少而改變。也就是說，比熱容的大小只與物質的種類及其狀態（固態、液態和氣態）有關，與物質的質量、溫度的變化無關。
在國際單位制中，比熱容的單位是：焦每千克攝氏度，符號是J/(kg·℃)。
（2）比熱容的大小與物質的種類和物質的狀態有關。不同物質的比熱容一般不同。同種物質在同一狀態下，比熱是一個不變的定值。如果物質的狀態改變了，比熱容的大小隨之改變，如水變成冰。
（3）水的比熱容較大。這就意味著，在同樣受熱或冷卻的情況下，水的溫度變化要小些。水的這個特征對氣候的影響很大。在受太陽照射條件相同時，白天沿海地區比內陸地區溫度升高的慢，夜晚沿海地區溫度降低也少。所以一天之中，沿海地區溫度變化小，內陸地區溫度變化大。在一年之中，夏季內陸比沿海炎熱，冬季內陸比沿海寒冷。
7.比熱容的應用
（1）與質量相同的其他物質相比，水的比熱容在常見的物質中是比較大的。動物體中70%左右是水，例如黃牛。與質量相同的其他物質相比，水吸收(或放出)相同的熱量，升高(或降低)的溫度相對較小。體型較大的溫血動物體內水分多，對維持自身的體溫有優勢。
（2）水是生命之源，人的生活離不開水，冬天人們用熱水流過散熱器來取暖，用熱水的好處是由于相同質量的水和其他物質相比，降低相同的溫度，由于水的比熱容大，水放出的熱量多，所以用熱水流過散熱器來取暖。
（3）炒栗子時里面加沙子有何作用 炒栗子時，栗子表面與熱鍋的接觸面積很小，不利于傳熱。沙子的顆粒小可以填塞栗子間的空隙，這些被炒熱的沙子大大增加了對栗子傳熱的面積，使栗子能均勻受熱。另外，沙子的比熱容較小，吸熱時升溫較快，可縮短炒熟的時間。也可以節能。
（4）城市種植花草樹木，提高綠地覆蓋率，修建人工湖，擴大水域面積，大大改善了市民的居住環境，讓全市民享受到了“綠城”帶來的實惠。從物理角度講，花草樹木對聲音有一定的吸收作用，起到減弱噪音的作用：人工湖的建成，由于水的比熱容較大，吸收或放出熱量時，水的溫度變化較小，即溫差小，有恒溫作用。
（5）夏日，在烈日暴曬下，游泳池旁的混凝土地面熱得燙腳，而池中的水卻不怎么熱，這是因為質量相等的水和混凝土，照射同樣的時間，吸收相同熱量，由于水的比熱容較大，水的溫度升高較小。因此，池水的溫度比混凝土低，所以在烈日暴曬下，游泳池旁的混凝土地面熱得燙腳，而池中的水卻不怎么熱。
二、熱量的計算
（1）物質吸熱時熱量的簡單計算
吸熱：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；
（2）物質放熱時熱量的計算
放熱：Q放=cm△t= cm(t0-t)。
（3）其中：Q吸—吸收的熱量，單位：焦（J），Q放—放出的熱量。
c—比熱容，單位：焦每千克攝氏度（J/(kg·℃)）
m—質量，單位：千克（kg）
△t—變化的溫度（升高或降低的溫度），單位：攝氏度（℃）；t0—初始溫度、t—末溫。
考點一．分子間的作用力
1．（2023 臨澧縣模擬）下列實驗中，能作為分子間存在吸引力的證據的是（　　）
A．水和酒精混合后總體積變小
B．紅墨水在水中散開
C．用鼻子嗅氣味來鑒別醋和醬油
D．兩個表面光滑的鉛塊相互緊壓會粘在一起
考點二．分子動理論的基本觀點
2．（2023 鹽都區三模）向一端封閉的玻璃管中注水至一半位置，然后再注入酒精直至充滿，封閉管口，將玻璃管反復翻轉，使水和酒精充分混合，觀察到液面的位置下降了。這一現象表明（　　）
A．分子間存在空隙
B．分子間存在斥力
C．分子在永不停息地運動
D．分子間存在引力
3．（2023 高陽縣校級模擬）關于分子，下列說法正確的是（　　）
A．紅墨水在水中散開說明分子間存在斥力
B．吸盤能牢牢地吸在玻璃上，說明分子間存在引力
C．塵土飛揚，說明分子在不停地做無規則運動
D．將酒精倒入水中后，水和酒精的總體積會減小，說明分子間有間隙
考點三．內能的概念
4．（2023 天寧區校級模擬）有關物體的內能和機械能，下列說法中正確的是（　　）
A．物體中一個分子的動能和勢能之和叫做物體的內能
B．物體溫度升高，內能增加時，機械能一定增加
C．物體的內能與溫度有關，0℃的物體沒有內能
D．物體的機械能為零時，其內能卻不為零
考點四．熱傳遞的概念與方式
5．（2023 殷都區一模）將裝有熱奶的奶瓶放入水中冷卻，如圖甲所示；根據測得的數據，作出熱奶和水的溫度隨時間的變化圖象，如圖乙所示。根據圖象回答下列問題：
（1）表示熱奶的溫度隨時間變化的曲線是圖乙中的 ；
（2）水的初溫是 ℃，熱奶的末溫是 ℃。
（3）熱奶和水會發生熱傳遞，是因為它們具有不同的 。
考點五．做功改變物體內能
6．（2023 北京）如圖所示，在試管內裝適量水，用橡膠塞塞住管口，將水加熱一段時間后，橡膠塞被推出，管口出現大量“白氣”。下列說法正確的是（　　）
A．管口出現的“白氣”是水蒸氣
B．水蒸氣推出橡膠塞導致水蒸氣內能增加
C．水被加熱的過程中，其內能是通過做功的方式改變的
D．水蒸氣推出橡膠塞的過程中，橡膠塞的動能是由水蒸氣的內能轉化來的
7．（2022 麗水）火的使用推動了人類文明的進步。隨著科技的發展，生活中的點火方式越來越便捷多樣，但火柴仍是實驗室常用的點火工具。火柴引燃過程：劃動火柴→擦火皮（含微量易燃物）產生火星→引發火柴頭燃燒。圖乙是小麗設計的三種引燃火柴的方式，若F1＝F2＞F3，且B、C的火柴棒與擦火皮夾角相同，則哪種方式更容易將火柴引燃？請用所學知識解釋。
考點六．比熱容的概念及其計算
8．（2023 常德）下表是一些物質的比熱容[單位J/（kg ℃）]，根據表中數據和生活現象，下列判斷中正確的是（　　）
水 4.2×103 鋁 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 鐵、鋼 0.46×103
砂石 約0.92×103 銅 0.39×103
A．不同種類的物質，比熱容一定不同
B．比熱容與物質的狀態無關
C．質量相同、初溫相同的鋁塊和銅塊吸收相同的熱量，銅塊的末溫更低
D．沿海地區晝夜溫差小，是因為水的比熱容較大
9．（2023 宜昌）在兩個相同的燒杯中分別裝有質量和初溫相同的水和某種液體，用兩個完全相同的電加熱器對其加熱，每隔一段時間用溫度計分別測量它們的溫度，并畫出了溫度隨時間變化的圖像如圖，由圖像可知（　　）
A．a液體比熱容小
B．b液體是水
C．0～3min內a液體吸收的熱量少
D．升高相同的溫度時，b液體吸收的熱量少
10．（2023 魯山縣一模）“走進廚房，掌握一些烹飪技術”是新時代對中學生的核心素養要求之一。其實廚房中也有很多的物理知識，以下對廚房中的物理知識，表述錯誤的是（　　）
A．燒水時從鍋內“冒出的白氣”是鍋內的水汽化成的水蒸氣
B．油比水升溫更快是因為它的比熱容小
C．炒菜比腌菜時咸得更快說明溫度越高分子運動劇烈
D．水沸騰后，開大火力也不能使水溫升高
考點七．比熱容解釋簡單的自然現象
11．（2023 常州）家用小型風力發電機獨特的尾翼結構，能使其旋翼自動迎風，如圖甲所示。海邊，僅在海陸風因素的影響下，圖乙、圖丙所示的情形通常分別發生在（　　）
A．白天、夜晚 B．夜晚、白天 C．白天、白天 D．夜晚、夜晚
12．（2023 濟南）如圖所示為濟南和青島兩市2022年全年平均氣溫的變化。由圖可知：濟南全年的平均氣溫和青島相差不大，但濟南的平均高溫要明顯高于青島，而平均低溫要比青島低。從物理學的角度看，這主要是因為（　　）
A．海水的密度比砂石的密度大
B．海水的內能比砂石的內能大
C．海水的比熱容比砂石的比熱容大
D．海水的溫度比砂石的溫度高
13．（2023 蘇州）在沿海地區，炎熱、晴朗的天氣里常常出現“海陸風”，當出現如圖所示風向時，通常（　　）
A．發生在白天，且陸地溫度較高
B．發生在白天，且海水溫度較高
C．發生在夜晚，且陸地溫度較高
D．發生在夜晚，且海水溫度較高
14．（2023 武威模擬）水的比熱容較大，下列做法中不是利用這一特性的是（　　）
A．用水做內燃機的冷卻液
B．炎熱的夏天在室內灑水降溫
C．供暖系統用熱水循環
D．沿海地區氣溫受大面積海水的影響
考點八．實驗 比較不同物質吸熱的情況
15．（2023 鞍山）小明為比較“不同物質吸熱的情況”設計了如下的實驗方案：將A、B兩種液體分別裝入燒杯中，固定在鐵架臺上，用兩個相同的酒精燈同時加熱，實驗裝置如圖甲、乙所示，實驗時每隔一段時間同時測量并記錄A、B的溫度。
（1）組裝器材時應按照 （選填“自下而上”或“自上而下”）的順序依次安裝；
（2）實驗時，選取 相同、初溫相同的A、B兩種不同液體，加熱時液體溫度升高，這是通過 方式來增大液體內能的；
（3）此實驗通過 （選填“液體升高溫度的多少”或“加熱時間的長短”）來反映液體吸收熱量的多少；
（4）加熱一段時間后，液體B的溫度如圖乙所示，為 ℃；
（5）根據實驗數據小明繪制出的溫度﹣時間圖象如圖丙所示，則液體 （選填“A”或“B”）更適合作為家中“暖氣”中輸運能量的介質。
16．（2023 通遼）如圖所示，在“比較不同物質吸熱情況”的實驗中，各取質量為50g、初溫為20℃的水和食用油分別裝在兩個相同的燒杯中，用兩個相同的酒精燈加熱，每隔1min記錄一次數據，如表所示。
物質 加熱時間/min 消耗酒精/g 末溫/℃ 物質 加熱時間/min 消耗酒精/g 末溫/℃
食用油 1 0.5 54 水 1 0.5 35
2 1.0 88 2 1.0 50
3 1.5 122 3 1.5 65
（1）分析實驗數據可知， （選填“水”或“食用油”）的吸熱能力更強。
（2）實驗中主要用到的科學探究方法有控制變量法和 法。
（3）根據表中記錄的數據，則2min內食用油吸收的熱量是 J，所使用的酒精燈的加熱效率為 [q酒精＝3.0×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg ℃）]。
17．（2023 柘城縣一模）用兩個完全相同的酒精燈分別給水和煤油加熱，如圖甲所示，探究水和煤油的吸熱能力。
（1）實驗中應量取 （選填“質量”或“體積”）相同的兩種液體，分別倒入兩個相同的燒杯中。
（2）使用兩個完全相同的酒精燈加熱，目的是 。
（3）分析圖像可知 的吸熱能力更強，理由是 。
18．（2023 牟平區校級一模）某班同學利用圖甲所示的實驗裝置探究水和煤油的吸熱能力。
（1）在圖甲中除了所給的實驗器材外，還需要的測量工具有 。加熱過程中，水和煤油吸收熱量的多少是通過 來判斷的。
（2）實驗中第1、2兩個小組記錄的實驗數據如表通過分析實驗數據，能夠得出的結論是： 。
實驗組別 液體 質量/g 初溫/℃ 末溫/℃ 加熱時間/min
1 水 200 25 40 13.5
煤油 200 25 40 6.5
2 水 200 25 40 12
煤油 200 25 40 5.5
（3）圖乙是第1組同學繪制的“吸收熱量﹣時間”和“溫度﹣時間”圖象，能正確描述該實驗真實情況的圖象是 （選填序號）。
（4）使質量相同的水升高相同的溫度，加熱時間應該相同，但1、2兩組的同學在交流實驗數據時發現：第1小組的加熱時間明顯偏長，其原因可能是 。
（5）這兩組同學對圖甲的裝置進行了改進，將分別裝有水和煤油的試管放在同一個燒杯中用水加熱，如圖丙所示，而不是用兩個酒精燈分別加熱，這樣做的好處是 。
（6）若第3組沒有改變實驗裝置，用圖甲裝置加熱水，最后至氣泡上升的過程當中，體積越來越大，到水面破裂，發現溫度計的示數還在不斷的上升，這與他所學過的知識相違背，你覺得他操作過程中出現了什么問題？ 。
19．（2023 高港區二模）在“探究不同物質吸熱升溫的現象”實驗中：
（1）如圖甲，小明在容器中分別裝入 和初溫都相同的沙子和水，用兩個完全相同的酒精燈加熱。加熱過程中需用玻璃棒不斷攪拌，攪拌的目的是 。
（2）測得的實驗數據如下表：
加熱時間/min 0 1 2 3 4 5
溫度/℃ 沙子 12 20 28 36 44
水 12 14 16 18 20 22
5min時，溫度計顯示沙子的溫度如圖乙所示，其讀數為 ℃；根據實驗數據繪出溫度﹣時間關系圖像如圖丙所示，分析圖像后小明發現：沙子的溫度升得更高，所以“沙子吸收的熱量比水多”，該觀點 （正確/錯誤）。
（3）分析數據、圖像可知：沙子和水的溫度﹣時間圖像均為一條直線，沙子和水的圖像的傾斜程度不同，說明：沙子、水升高相同溫度的情況下的吸熱能力是 （物體/物質）的一種物理屬性，且沙子的這種屬性的數值 （大于/等于/小于）水。
考點九．熱量的計算
20．（2023 張家港市校級模擬）某物理興趣小組的同學，用天然氣給10kg的水加熱，同時繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線，若在6min內完全燃燒了0.12kg的天然氣（每分鐘放熱相同）。水的比熱容為4.2×103J/（kg ℃），天然氣的熱值為5×107J/kg。
（1）完全燃燒0.12kg天然氣釋放的熱量為多少？
（2）“2～4min”水吸收的熱量為多少？
（3）在燒水過程中，“0～2min”、“2～4min”、“4～6min”哪個時間段熱效率最高？最高熱效率為多少？
一．選擇題（共15小題）
1．（2023 湖北模擬）下列有關分子熱運動的說法，正確的是（　　）
A．海綿容易被壓縮表明分子間有間隔
B．0℃的冰內能為零
C．塵土飛揚，說明分子在永不停息地做無規則運動
D．紅墨水滴入水中，水漸漸變紅，這是擴散現象
2．（2023 柳南區一模）螺螄粉是柳州有名的小吃，湯鮮、料香、粉滑潤，吃起來別有一番風味。以下有關“螺螄粉”的說法錯誤的是（　　）
A．將粉從湯中撈出，溫度降低內能減小
B．粉還未入口，就能聞到它的香味是分子運動造成的
C．螺螄湯溫度高，內能大含有的熱量多
D．粉放入湯內后溫度升高，是通過熱傳遞的方式改變了內能
3．（2023 成華區模擬）如圖所示是婷婷在家做的色香味美的蛋炒飯，其制作過程中所涉及的物理知識下列說法正確的是（　　）
A．炒雞蛋時會產生油煙，說明分子在做無規則運動
B．蛋炒飯放涼后分子熱運動速度變慢
C．蛋炒飯主要是通過做功的方式增加內能
D．剛炒熟的蛋炒飯冒“白氣”是因為它含有的熱量多
4．（2023 武進區校級模擬）用相同的電加熱器加熱相同質量的水和煤油的過程中，水和煤油的溫度隨時間變化的圖象如圖所示，關于這一過程，下列說法正確的是（　　）
A．煤油的溫度高于水的溫度，所以煤油的比熱容大
B．20min后水的溫度不變的過程中將不再吸收熱量
C．煤油的溫度升高的較快，說明煤油比熱容比水比熱容小
D．8min時間內煤油吸收的熱量比水吸收的熱量多
5．（2023 鼎城區二模）某同學用完全相同的裝置加熱等質量的水和食用油，得到了溫度隨時間變化的圖象如圖所示，以下說法正確的是[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]（　　）
A．物質A為水
B．0～3min，物質A吸收的熱量比物質B吸收的熱量多
C．食用油的比熱容為2.8×103J/（kg ℃）
D．若食用油的質量為50g，2～3min內食用油吸收了2100J的熱量
6．（2023 衡山縣模擬）甲、乙兩金屬球，質量相等，初溫相同，先將甲球投入冷水中，待熱平衡后水溫升高t℃，取出甲球（設熱量與水均無損失），再迅速把乙球投入水中，這杯水熱平衡后水溫又升高t℃，設甲、乙兩球的比熱分別為C甲和C乙，則有（　　）
A．C甲＝C乙 B．C甲＞C乙 C．C甲＜C乙 D．無法確定
7．（2023 南安市模擬）《女媧補天》是人們所熟知的中國上古神話之一，展現古代勞動人民對和平的向往以及沒有災難的迫切愿望，其中有一情節“女媧用彩石補天”，可以推測（　　）
A．“彩石”可能是非牛頓流體，依靠云塊間的作用力和不同云層的壓力差穩定停在空中
B．“彩石”可能是固液混合物，通過不斷與周圍環境進行熱量交換以懸浮在空中
C．女媧在飛天過程中，若速度不斷增加，則內能不斷增加
D．若女媧是從中國大陸起由南往北飛，直至到需要“補天”的位置停止，則在此過程中，其受到重力逐漸變大
8．（2023 海淀區二模）下列實例中，屬于做功改變物體內能的是（　　）
A．將熱牛奶倒入玻璃杯中，玻璃杯溫度升高
B．經陽光暴曬后的柏油路面，其溫度升高
C．反復彎折鐵絲，彎折處溫度升高
D．用熱水袋暖手，手的溫度升高
9．（2023 金安區校級三模）關于溫度、熱量、內能、機械能的關系，下列說法中正確的是（　　）
A．物體運動速度越大、具有的內能就越多，機械能大的物體內能一定大
B．溫度高的物體含有熱量就多，熱量總是從高溫物體傳向低溫物體
C．物體溫度降低時內能減小；物體吸收熱量時內能增大
D．物體的溫度升高，一定是從外界吸收了熱量；物體溫度不變，內能一定不變
10．（2023 西城區校級模擬）關于溫度、內能和熱量，下列說法正確的是（　　）
A．溫度低的物體一定比溫度高的物體具有的內能少
B．兩杯水升高相同的溫度，吸收的熱量可能不相等
C．海波熔化時溫度不變，它具有的內能一定不變
D．若物體的溫度為0℃，則物體可能不具有內能
11．（2023 柴桑區模擬）中國傳統節日的習俗中涉及諸多物理現象，下列分析正確的是（　　）
A．春節燃放煙花爆竹，煙花加速上升過程中，是動能轉化為重力勢能
B．元宵節吃湯圓，煮熟后的湯圓漂浮在水面，是因為湯圓受到的浮力大于重力
C．端午節賽龍舟，觀眾的吶喊聲“震耳欲聾”，是因為聲音的音調高
D．中秋節吃月餅，月餅香氣四溢，是因為分子在不停地做無規則運動
12．（2023 蘭州模擬）甲物體的質量為2kg，乙、丙兩物體質量均為1kg，三個物體溫度均升高1℃，吸收的熱量如圖所示，下列說法正確的是（　　）
A．甲的比熱容比乙的大
B．溫度均降低1℃時，乙比甲放出的熱量多
C．甲的比熱容為2400J/（kg ℃）
D．甲、丙的比熱容之比為1：2
13．（2023 迎澤區校級一模）下列說法錯誤的是（　　）
A．質量大的物體所含的內能不一定多
B．溫度高的物體所含的熱量一定多
C．做功和熱傳遞對于改變物體的內能是等效的
D．分子間相互作用的引力和斥力是同時存在的
14．（2023 內江模擬）有兩個溫度為100℃、質量相等的金屬球，先把甲球放入溫水杯中，熱平衡后水溫升高了10℃；取出甲球，將乙球放入該杯中，熱平衡后水溫又升高了10℃（末溫未達100℃），則甲球比熱容c甲和乙球比熱容c乙大小的關系是（　　）
A．c甲＜c乙
B．c甲＝c乙
C．c甲＞c乙
D．以上三種情況都有可能
15．（2023 滁州一模）關于內能、熱量和溫度的關系，下列說法中正確的是（　　）
A．物體溫度越高，含有的熱量也就越多
B．1kg、0℃的水的內能和1kg、0℃的冰的內能一樣大
C．物體吸收熱量，內能增加，溫度不一定升高
D．在熱傳遞過程中，熱量總是從內能大的物體向內能小的物體轉移
二．實驗探究題（共3小題）
16．（2023 青山湖區模擬）利用如圖甲所示的實驗裝置探究“沙子和水的溫度變化與吸熱的關系”，操作如下：
（1）在兩燒杯中分別裝入初溫相同且 相等的沙子和水；
（2）用相同的酒精燈火焰加熱，并用玻璃棒不斷攪拌，每隔相同的時間記錄一次溫度，其中某時刻的溫度如圖乙所示，其示數為 。根據實驗數據繪制成溫度與時間的關系圖象，如圖丙所示；
（3）實驗中，是通過比較 （選填“加熱的時間”或“升高的溫度”）來間接反映沙子和水吸收的熱量；
（4）分析圖丙可知，若使兩者升高相同的溫度，則 吸收的熱量較多，由此可見 的比熱容較大；
（5）如圖丁所示的圖像表示甲、乙兩個固態物體吸熱后溫度升高的情況，圖中橫坐標是物體的溫度變化，縱坐標是物體吸收的熱量。
①如果甲和乙的質量相同，甲的比熱容 乙的比熱容（選填“大于”、“等于”或“小于”）；
②如果甲、乙是同種物質制成的，甲、乙存在的具體差異可能是 。
17．（2023 東莞市校級一模）在探究“比較不同物質吸熱的情況”的實驗中，實驗裝置如圖所示。
加熱時間/min 0 1 2 3 4 5 6
甲的溫度/℃ 18 22 26 30 34 38 42
乙的溫度/℃ 18 30 42 54 66 78 90
（1）要完成該探究實驗，除了圖中所示的器材外，還需要的測量工具有天平和 。
（2）實驗中取 和初溫都相同的A、B兩種液體，用相同規格的電加熱器加熱的目的是通過比較 來表示液體吸收熱量的多少。
（3）小明將記錄的數據填入表格，分析數據可知：從開始加熱到42℃，甲、乙兩種液體吸收熱量的關系Q甲 Q乙。（選填“＞”、“＜”或“＝”）
（4）若小明想自制一個暖手袋，從甲和乙兩種液體中選一種裝入暖手袋中作為供熱介質，選擇 為介質保暖時間會更長。（均選填“甲”或“乙”）
（5）A、B兩液體的溫度隨時間變化的圖象如圖丙所示，若加熱過程中沒有熱量損失，已知液體A的比熱容為4.2×103J/（kg ℃），則液體B的比熱容為 J/（kg ℃）。
18．（2023 亭湖區校級模擬）為了比較水和食用油的吸熱能力，小明用如圖1所示的兩個完全相同的裝置進行實驗，記錄實驗數據如表。
物質 質量/g 初溫t1/℃ 末溫t2/℃ 加熱時間/min
水 60 20 45 6
食用油 60 20 68 6
（1）實驗中應保證兩燒杯中水和食用油的 相等。
（2）實驗通過比較 來反映水和食用油吸收熱量的多少，
通過比較 來判斷水和食用油吸熱能力的差異。
（3）若實驗中要使水和食用油升高到相同的溫度，則 加熱的時間更長；此過程中水吸收的熱量 （選填“大于”、“等于”或“小于”）食用油吸收的熱量。
（4）圖2是同學們根據實驗數據畫出的圖像，其中 （選填“A”或“B”）圖線溫度上升快，A物質是 。
（5）在對實驗進行反思時，有同學設計了圖3所示的裝置。與原裝置相比，該方案具有的優點是（寫出一個即可）： 。
三．解答題（共2小題）
19．（2023 南召縣模擬）兩個同樣的燒杯，內裝溫度、質量相同的水和某種液體，用同樣的酒精燈加熱，每隔1min記錄一次它們的溫度，測得如下數據：
時間/min 0 1 2 3 4 5
水的溫度/℃ 20 22 24 26 28 30
某種液體的溫度/℃ 20 23 26 29 32 35
回答下列問題：
（1）在加熱時間相同的條件下，水吸收的熱量 （填“＞”“＜”或“＝”）這種液體吸收的熱量；升溫快的是 ；
（2）如果它們升高相同的溫度， 吸收的熱量多；
（3）由此可根據公式 ，推出C水 C液（填“＞”“＜”或“＝”）。
（4）根據以上數據可算出C液＝ 。
20．（2022 淮北模擬）小明家過去燒水做飯燒蜂窩煤，現在用煤氣灶。小明在學習了熱學的有關知識后，知道水的比熱容是4.2×103J/（kg ℃），煤氣的熱值為4.2×107J/kg．他想估算一下自己家中每天煤氣灶燒水的效率。小明測得初溫為20℃、體積為5L水的溫度升高了50℃，消耗了50g煤氣。求：
（1）水吸收的熱量為多少？
（2）假設煤氣完全燃燒，煤氣灶燒水的效率為多少？
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專題13 內能
知識點一：分子熱運動
一、物質的構成
1.物質的構成
常見物質是由大量及其微小的粒子—分子、原子構成的。
2.分子的大小
分子的直徑很小，通常以10-10m來量度，所以一個看似很小物質中都會包含大量的分子，如一個小水滴中含有約1021個水分子。
3.分子間有間隙
實驗演示一：取一枝長約1m的細玻璃管，注入半管清水，再注入酒精，使液面幾乎達到管口，上下幾次顛倒玻璃管，觀察玻璃管中的液體體積會變小。
這是酒精與水的混合過程。實際上是酒精分散到了水中，從微觀的角度看，酒精分子分散到了水分子中間，這一現象說明水分子和酒精分子間都有間隙。
二、分子熱運動
1.擴散現象
（1）定義：不同的物質相互接觸時，彼此進入對方的現象叫擴散。擴散現象的實質是分子(原子)的相互滲入。
（2）擴散現象表明：一切物質的分子都在永不停息地做無規則運動，也說明物質的分子間存在間隙。
（3）影響擴散的因素：溫度越高，擴散越快(即分子無規則運動跟溫度有關，溫度越高分子無規則運動越劇烈)。
擴散現象的物理意義
在擴散過程中，氣體分子從密度較大的區域移向密度較小的區域，經過一段時間的摻和，密度分布趨向均勻。在擴散過程中，遷移的分子不是單一方向的，只是密度大的區域向密度小的區城遷移的分子數，多于密度小的區域向密度大的區域遷移的分子數。
擴散現象的實質
擴散現象是氣體分子的內遷移現象。從微觀上分析是大量氣體分子做無規則熱運動時，分子之間發生相互碰撞的結果。由于不同空間區域的分子密度分布不均勻，分子發生碰撞的情況也不同。這種碰撞迫使密度大的區域的分子向密度小的區域轉移，最后達到均勻的密度分布。
判斷擴散現象的方法
確認某種現象是否屬于擴散現象時，關鍵是要看不同的物質彼此進入對方是自發形成的，還是在外力作用下形成的，是由于分子運動形成的，還是由于宏觀的機械運動形成的。由于分子運動而自發形成的屬于擴散現象，受外力作用下的宏觀機械運動形成的現象就不屬于擴散現象。例如，秋天，桂花飄香屬于由于分子運動而形成的擴散現象，而冬天，雪花飄揚是由于雪花受重力和風力作用下的機械運動，它不屬于擴散現象。
2.分子熱運動
（1）探究實驗二：物質的擴散
現象 如圖所示，取兩個相同的燒杯，分別裝入質量相等的適量冷水和熱水，分別向兩杯水中滴入一滴紅墨水
現象分析 紅墨水在熱水擴散得快是因為熱水中分子運動劇烈，在冷水中擴散慢是因為冷水分子運動較慢
探究歸納 分子熱運動的快慢與溫度有關：溫度越高，物質擴散得越快，分子運動月劇烈
（2）機械運動與分子熱運動比較
機械運動 分子熱運動
研究對象 宏觀物體 微觀分子
有無規律 有規律可循 單個分子運動無規律可循
可見度 可用肉眼直接觀察 不能用肉眼直接觀察
影響運動快慢的因素 質量、力和作用時間 溫度與物質狀態
三、分子間的作用力
對分子間引力和斥力的理解
鄰近分子間同時存在相互作用的引力和斥力；實際表現出來的是分子引力和斥力的合力，稱為分子力；分子間的引力和斥力都跟分子間距離有關系。
1．固體中分子之間的距離小，相互作用力很大，分子只能在一定的位置附近振動，所以既有一定的體積，又有一定的形狀。
2．液體中分子之間的距離較小，相互作用力較大，以分子群的形態存在，分子可在某個位置附近振動，分子群卻可以相互滑過，所以液體有一定的體積，但有流動性，形狀隨容器而變化。
3．氣體分子間的距離很大，相互作用力很小，每一個分子幾乎都可以自由運動．所以氣體既沒有固定的體積，也沒有同定的形狀，可以充滿能夠達到的整個空間。
4．同體物質很難被拉伸，是因為分子間存在著引力的緣故；液體很難被壓縮，是因為分子間存在著斥力的原因。液體能保持一定的體積是因為分子間存在著引力的原因。
知識點二：內能
一、內能
1.分子動能和分子勢能
(1)分子動能：分子在永不停息地做著無規則的熱運動。物體內大量分子做無規則熱運動所具有的能量稱為分子動能。物體的溫度越高，分子運動得越快，它們的動能越大。
（2）由于分子之間具有一定的距離，也具有一定的作用力，因而分子具有勢能，稱為分子勢能。分子間距發生變化時，物體的體積也會變，所以分子勢能與物體的體積有關。
2.內能
（1）內能：物體內部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和，叫做物體的內能。
（2）內能的單位：焦耳，簡稱焦，符號J。
3.對內能的理解
內能是物質分子的熱運動能量，是由物質內部狀況決定的能量。物質由大量分子、原子組成，儲存在系統內部的能量是全部微觀粒子各種能量的總和，即微觀粒子的動能、勢能、等的總和。物體內部大量分子的無規則運動跟溫度直接相關，物體內部大量做熱運動的粒子之間也具有動能和勢能，動能和勢能的總和叫做內能。
理解物體內能時，要注意以下三點：
(1)內能是指物體的內能，不是分子的，更不能說內能是個別分子和少數分子所具有的。內能是物體內部所有分子共同具有的動能和勢能的總和，所以，單純考慮一個分子的動能和勢能是沒有現實意義的。
(2)任何物體存任何情況下都有內能。
(3)內能具有不可測性。只能比較物體內能的大小，不能確定這個物體具有的內能究竟是多少，因為內能是物體的所有分子具有的總能量，宏觀量度比較困難。
4.影響物體內能大小的因素
（1）溫度是影響物體內能最主要的因素，同一個物體，溫度越高，它具有的內能就越大，物體的內能還受質量、材料、狀態等因素的影響。
（2）物體的內能跟質量有關。在溫度一定時，物體的質量越大，也就是分子的數量越多，物體的內能就越大。
（3）物體的內能還和物體的體積有關。存質量一定時，物體的休積越大，分子間的勢能越大，物體的內能就越大。
5.內能與機械能的區別與聯系
內能 機械能
區別 定義 構成物體的所有分子的分子動能和分子勢能的總和 物體所具有的動能和勢能的總和
影響因素 物體的溫度、質量、狀態、體積、物質的種類 物體的質量、速度、高度和彈性形變的程度
研究對象 微觀世界的大量分子 宏觀世界的所有物體
存在條件 永遠存在 物體運動時，被舉高時，發生彈性形變時
聯系 物體無論是否具有機械能，一定具有內能； 物體的內能和機械能之間可以互相轉化
二、物體內能的改變
1.熱傳遞改變物體的內能
（1）探究熱傳遞改變物體內能
用暖袋暖手 給工件淬火 燒水
現象
現象分析 暖袋溫度降低，內能減少；人體溫度升高，內能增大；能量從熱水袋傳遞給人 工件溫度降低，內能減少；冷水溫度升高，內能增大；能量從工件傳遞給水 燒水時，水的溫度升高，內能增加，能量從火焰傳遞給鍋和水
實驗結論 溫度不同的物體相互接觸時，發生熱傳遞，低溫物體溫度升高，內能增加，高溫物體溫度降低，內能減少；即能量從高溫物體傳遞給低溫物體，所以熱傳遞可以改變物體的內能
（2）對熱傳遞的理解
1.熱量
（1）熱量（Q）：在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做熱量。用符號Q表示。
（2）單位：在國際單位制中，熱量單位是焦耳，符號是J。
2.做功改變物體的內能
探究做功改變物體的內能
做功的兩種情況 外界對物體做功 物體對外界做功
探究過程與現象
分析與論證 迅速壓下活塞，玻璃筒內的氣體被壓縮，活塞對筒內氣體做功，從而使筒內氣體的內能增加，溫度升高，當溫度達到硝化棉的燃點時，硝化棉開始迅速燃燒 向瓶內打氣，壓縮瓶內的空氣，不斷對瓶內空氣做功，瓶內空氣內能增加，溫度升高，隨著打入空氣的增加，氣壓越來越大，直至沖開瓶塞，此時，瓶內的空氣推動瓶塞做功，內能減少，溫度降低，其中水蒸氣液化成小水滴，形成白霧
得出結論 做功可以改變物體的內能； 外界對物體做功，物體溫度升高，物體內能增加； 物體對外界做功，物體溫度降低，物體內能減少
3.熱傳遞和做功改變物體內能的區別與聯系
探究做功改變物體的內能
區別 聯系
實質 方式 舉例
熱傳遞 能量的轉移 高溫物體放熱，低溫物體吸熱 生活中燒、烤、烙、炒，生產中的淬火等 做功和熱傳遞都可以改變物體的內能，且效果相同。某物體的內能發生改變，可能是通過熱傳遞改變的，也可能是通過做功改變的，或者兩者都有。若不知道具體過程，則無法確定內能的改變方式
做功 其他形式能與內能之間的相互轉化 壓縮體積、摩擦生熱、鍛打物體、彎折物體等 打氣筒打氣、鉆木取火、來回多次彎折鐵絲等
體積膨脹等 裝開水的暖水瓶內的氣體將瓶塞沖開燈
4.溫度、熱量、內能三者之間的區別于聯系
溫度 熱量 內能
區別 概念 宏觀上，表示物體的冷熱程度； 微觀上，反映物體中分子熱運動的劇烈程度 在熱傳遞過程中傳遞能量的多少 構成物體的所有分子，其熱運動的動能與分子勢能的總和
表述 用“降低”、“升高”，“降低到”、“升高到”表述 用“放出”或“吸收”表述 用“有”、“具有”、“改變”、“增加”、“減少”的那個表述
單位 攝氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J）
聯系 （1）溫度反映了內能的大小，熱量反映了內能變化了多少； （2）物吸收熱量，內能會增加，溫度不一定升高，如晶體熔化；物放出熱量，內能會減少，但物體溫度不一定降低，如晶體凝固
歸納總結 一個一定 物體溫度升高或降低時，其內能一定增加或減少
四個不一定 （1）一個物體的內能增加或降低時，其溫度不一定升高或降低，如晶體熔化或凝固過程； （2）一個物體的內能增加或降低時，不一定是吸收或放出了熱量，也可能是外界對物體做功或物體對外界做功； （3）一個物體吸收或放出熱量時，內能增加或減少，其溫度不一定升高或降低，如晶體熔化或凝固過程； （4）一個物體溫度升高或降低時，不一定是吸收或放出了熱量，也可能是因為做功，如摩擦生熱或物體對外界做功
知識點三：比熱容
一、比熱容
1.定義
一定質量的某種物質在溫度升高時，吸收的熱量與它的質量和升高的溫度乘積之比叫做這種物質的比熱容，用符號c表示。
2.定義式：
3.單位：焦耳每千克攝氏度，符號是：J/（kg·℃），比熱容單位是由質量、溫度和熱量組成的組合單位。
4.物理意義：水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意義是：1千克的水溫度升高1℃吸收的熱量是4.2×103J。
5.一些常見物質的比熱容
6.對比熱容的理解
（1）一定質量的某種物質在溫度升高時，吸收的熱量與它的質量和升高的溫度乘積之比叫做這種物質的比熱容，用符號c表示。
比熱容是物質的特性之一，所以某種物質的比熱容不會因為物質吸收或放出熱量的多少而改變，也不會因為質量的多少或溫度變化的多少而改變。也就是說，比熱容的大小只與物質的種類及其狀態（固態、液態和氣態）有關，與物質的質量、溫度的變化無關。
在國際單位制中，比熱容的單位是：焦每千克攝氏度，符號是J/(kg·℃)。
（2）比熱容的大小與物質的種類和物質的狀態有關。不同物質的比熱容一般不同。同種物質在同一狀態下，比熱是一個不變的定值。如果物質的狀態改變了，比熱容的大小隨之改變，如水變成冰。
（3）水的比熱容較大。這就意味著，在同樣受熱或冷卻的情況下，水的溫度變化要小些。水的這個特征對氣候的影響很大。在受太陽照射條件相同時，白天沿海地區比內陸地區溫度升高的慢，夜晚沿海地區溫度降低也少。所以一天之中，沿海地區溫度變化小，內陸地區溫度變化大。在一年之中，夏季內陸比沿海炎熱，冬季內陸比沿海寒冷。
7.比熱容的應用
（1）與質量相同的其他物質相比，水的比熱容在常見的物質中是比較大的。動物體中70%左右是水，例如黃牛。與質量相同的其他物質相比，水吸收(或放出)相同的熱量，升高(或降低)的溫度相對較小。體型較大的溫血動物體內水分多，對維持自身的體溫有優勢。
（2）水是生命之源，人的生活離不開水，冬天人們用熱水流過散熱器來取暖，用熱水的好處是由于相同質量的水和其他物質相比，降低相同的溫度，由于水的比熱容大，水放出的熱量多，所以用熱水流過散熱器來取暖。
（3）炒栗子時里面加沙子有何作用 炒栗子時，栗子表面與熱鍋的接觸面積很小，不利于傳熱。沙子的顆粒小可以填塞栗子間的空隙，這些被炒熱的沙子大大增加了對栗子傳熱的面積，使栗子能均勻受熱。另外，沙子的比熱容較小，吸熱時升溫較快，可縮短炒熟的時間。也可以節能。
（4）城市種植花草樹木，提高綠地覆蓋率，修建人工湖，擴大水域面積，大大改善了市民的居住環境，讓全市民享受到了“綠城”帶來的實惠。從物理角度講，花草樹木對聲音有一定的吸收作用，起到減弱噪音的作用：人工湖的建成，由于水的比熱容較大，吸收或放出熱量時，水的溫度變化較小，即溫差小，有恒溫作用。
（5）夏日，在烈日暴曬下，游泳池旁的混凝土地面熱得燙腳，而池中的水卻不怎么熱，這是因為質量相等的水和混凝土，照射同樣的時間，吸收相同熱量，由于水的比熱容較大，水的溫度升高較小。因此，池水的溫度比混凝土低，所以在烈日暴曬下，游泳池旁的混凝土地面熱得燙腳，而池中的水卻不怎么熱。
二、熱量的計算
（1）物質吸熱時熱量的簡單計算
吸熱：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；
（2）物質放熱時熱量的計算
放熱：Q放=cm△t= cm(t0-t)。
（3）其中：Q吸—吸收的熱量，單位：焦（J），Q放—放出的熱量。
c—比熱容，單位：焦每千克攝氏度（J/(kg·℃)）
m—質量，單位：千克（kg）
△t—變化的溫度（升高或降低的溫度），單位：攝氏度（℃）；t0—初始溫度、t—末溫。
考點一．分子間的作用力
1．（2023 臨澧縣模擬）下列實驗中，能作為分子間存在吸引力的證據的是（　　）
A．水和酒精混合后總體積變小
B．紅墨水在水中散開
C．用鼻子嗅氣味來鑒別醋和醬油
D．兩個表面光滑的鉛塊相互緊壓會粘在一起
【解答】A、水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分別進入了對方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的總體積變小了，說明了分子間有間隙，故A不符合題意；
B、紅墨水在水中的散開，這個現象是擴散現象，說明分子在不停地做無規則運動，故B不符合題意；
C、鼻子可以聞到醋和醬油的氣味，是因為醋和醬油分子運動到了空氣中，故C不符合題意；
D、兩個表面光滑的鉛塊相互緊壓會粘在一起，是由于分子之間存在引力而引起的，故D符合題意。
故選：D。
考點二．分子動理論的基本觀點
2．（2023 鹽都區三模）向一端封閉的玻璃管中注水至一半位置，然后再注入酒精直至充滿，封閉管口，將玻璃管反復翻轉，使水和酒精充分混合，觀察到液面的位置下降了。這一現象表明（　　）
A．分子間存在空隙
B．分子間存在斥力
C．分子在永不停息地運動
D．分子間存在引力
【解答】解：因為分子間存在著空隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分別進入了對方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的總體積變小了。
故選：A。
3．（2023 高陽縣校級模擬）關于分子，下列說法正確的是（　　）
A．紅墨水在水中散開說明分子間存在斥力
B．吸盤能牢牢地吸在玻璃上，說明分子間存在引力
C．塵土飛揚，說明分子在不停地做無規則運動
D．將酒精倒入水中后，水和酒精的總體積會減小，說明分子間有間隙
【解答】解：A．紅墨水在水中散開說明分子不停地做無規則運動，并不能說明分子間有排斥力，故A錯誤；
B．吸盤能牢牢吸在玻璃上，是因為大氣壓強，故B錯誤；
C．塵土飛揚屬于宏觀物體的運動，是機械運動，不屬于分子運動，故C錯誤；
D．由于分子間有間隙，所以水和酒精混合后總體積會減小，故D正確。
故選：D。
考點三．內能的概念
4．（2023 天寧區校級模擬）有關物體的內能和機械能，下列說法中正確的是（　　）
A．物體中一個分子的動能和勢能之和叫做物體的內能
B．物體溫度升高，內能增加時，機械能一定增加
C．物體的內能與溫度有關，0℃的物體沒有內能
D．物體的機械能為零時，其內能卻不為零
【解答】解：
A、物體內部所有分子的動能和分子勢能的總和叫做物體的內能，故A錯誤。
B、機械能和內能沒有必然的關系；物體溫度升高時，內能增加，機械能不一定增加，故B錯誤；
C、一切物體都具有內能，0℃的物體也有內能，故C錯誤；
D、一切物體都具有內能，機械能與內能是兩種不同的能量形式，物體的機械能為零時，其內能卻不為零，故D正確。
故選：D。
考點四．熱傳遞的概念與方式
5．（2023 殷都區一模）將裝有熱奶的奶瓶放入水中冷卻，如圖甲所示；根據測得的數據，作出熱奶和水的溫度隨時間的變化圖象，如圖乙所示。根據圖象回答下列問題：
（1）表示熱奶的溫度隨時間變化的曲線是圖乙中的 ；
（2）水的初溫是 ℃，熱奶的末溫是 ℃。
（3）熱奶和水會發生熱傳遞，是因為它們具有不同的 。
【解答】解：（1）裝有熱奶的奶瓶放在冷水中要放出熱量，溫度降低，由圖乙可知，A的溫度不斷降低，因此表示熱奶的溫度隨時間變化的曲線是圖乙中的A。
（2）由圖乙所示圖象可知，水的初溫是20℃，熱奶的初溫是90℃，熱奶的末溫是40℃，水的末溫是40℃。
（3）由于熱奶與水具不同的溫度，它們間存在溫度差，所以熱奶和水會發生熱傳遞。
故答案為：（1）A；（2）20；40；（3）溫度。
考點五．做功改變物體內能
6．（2023 北京）如圖所示，在試管內裝適量水，用橡膠塞塞住管口，將水加熱一段時間后，橡膠塞被推出，管口出現大量“白氣”。下列說法正確的是（　　）
A．管口出現的“白氣”是水蒸氣
B．水蒸氣推出橡膠塞導致水蒸氣內能增加
C．水被加熱的過程中，其內能是通過做功的方式改變的
D．水蒸氣推出橡膠塞的過程中，橡膠塞的動能是由水蒸氣的內能轉化來的
【解答】解：A．管口出現的“白氣”是水蒸氣液化形成的小水滴，故A錯誤；
B．水蒸氣推出橡膠塞導致水蒸氣內能減少，故B錯誤；
C．水被加熱的過程中，其內能是通過熱傳遞的方式改變的，故C錯誤；
D．水蒸氣把橡膠塞向上沖起時，水蒸氣對橡膠塞做功，水蒸氣的內能轉化為橡膠塞的機械能，故D正確。
故選：D。
7．（2022 麗水）火的使用推動了人類文明的進步。隨著科技的發展，生活中的點火方式越來越便捷多樣，但火柴仍是實驗室常用的點火工具。火柴引燃過程：劃動火柴→擦火皮（含微量易燃物）產生火星→引發火柴頭燃燒。圖乙是小麗設計的三種引燃火柴的方式，若F1＝F2＞F3，且B、C的火柴棒與擦火皮夾角相同，則哪種方式更容易將火柴引燃？請用所學知識解釋。
【解答】答：火柴頭與擦火皮之間的壓力越大，產生的摩擦力越大；火柴滑動過程中，克服摩擦力做功越多，機械能轉化為內能越多；內能增大，溫度很高；溫度達到擦火皮上易燃物的著火點，產生火星；放出的熱量傳遞到火柴頭，引發火柴頭燃燒。方式B中，柴頭與擦火皮之間的壓力最大，更容易點燃火柴。
考點六．比熱容的概念及其計算
8．（2023 常德）下表是一些物質的比熱容[單位J/（kg ℃）]，根據表中數據和生活現象，下列判斷中正確的是（　　）
水 4.2×103 鋁 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 鐵、鋼 0.46×103
砂石 約0.92×103 銅 0.39×103
A．不同種類的物質，比熱容一定不同
B．比熱容與物質的狀態無關
C．質量相同、初溫相同的鋁塊和銅塊吸收相同的熱量，銅塊的末溫更低
D．沿海地區晝夜溫差小，是因為水的比熱容較大
【解答】解：A、煤油和冰是不同的物質，但它們的比熱容是相同的，故A錯誤；
B、物質的比熱容與物質的狀態有關，如水和冰的比熱容不同，故B錯誤；
C、由Q吸＝cm（t﹣t0）知，質量相同、初溫相同的鋁塊和銅塊吸收相同的熱量，銅的比熱容小，銅塊的末溫更高；
D、沿海地區水多，內陸地區水少、沙石多，因為水的比熱容較大，由Q＝cmΔt可知，白天，相同質量的水和沙石比較，吸收相同的熱量，水的溫度升高的少；夜晚，放出相同的熱量，水的溫度降低的少，使得沿海地區晝夜的溫差小，故D正確。
故選：D。
9．（2023 宜昌）在兩個相同的燒杯中分別裝有質量和初溫相同的水和某種液體，用兩個完全相同的電加熱器對其加熱，每隔一段時間用溫度計分別測量它們的溫度，并畫出了溫度隨時間變化的圖像如圖，由圖像可知（　　）
A．a液體比熱容小
B．b液體是水
C．0～3min內a液體吸收的熱量少
D．升高相同的溫度時，b液體吸收的熱量少
【解答】解：ABD、由圖可知，將水和另一種液體都從15℃加熱到35℃，b需要加熱3min，a需要加熱6min，說明b液體吸收的熱量少、a液體吸收的熱量多，則a的吸熱能力強、比熱容大，故a液體是水，故AB錯誤、D正確。
C、使用相同的加熱器，在相同的加熱時間內吸收的熱量相等，則0～3min內a、b液體吸收的熱量相等，故C錯誤，
故選：D。
10．（2023 魯山縣一模）“走進廚房，掌握一些烹飪技術”是新時代對中學生的核心素養要求之一。其實廚房中也有很多的物理知識，以下對廚房中的物理知識，表述錯誤的是（　　）
A．燒水時從鍋內“冒出的白氣”是鍋內的水汽化成的水蒸氣
B．油比水升溫更快是因為它的比熱容小
C．炒菜比腌菜時咸得更快說明溫度越高分子運動劇烈
D．水沸騰后，開大火力也不能使水溫升高
【解答】解：A．“白氣”是汽化后的水蒸氣遇冷液化成的小水滴，故A錯誤；
B．油比水的比熱容小，吸熱能力更弱，所以質量相同的油與水相比，吸收相同的熱量，油溫度升高的快，故B正確；
C．炒菜比腌菜咸的快，是因為炒菜時溫度高，分子運動速度加快，分子無規則運動加劇，溫度越高擴散現象越明顯，故C正確；
D．水沸騰后，吸熱但溫度不變，開大火力也不能使水溫升高，故D正確。
故選：A。
考點七．比熱容解釋簡單的自然現象
11．（2023 常州）家用小型風力發電機獨特的尾翼結構，能使其旋翼自動迎風，如圖甲所示。海邊，僅在海陸風因素的影響下，圖乙、圖丙所示的情形通常分別發生在（　　）
A．白天、夜晚 B．夜晚、白天 C．白天、白天 D．夜晚、夜晚
【解答】解：水的比熱容比泥土、沙石的大，白天太陽照射時，水面溫度上升得慢，陸地溫度上升得快，熱空氣上升，冷空氣補充，風從海面吹向陸地，形成海風，所以白天風力發電機旋翼朝向大海，如圖乙所示；
晚上，氣溫下降，水面溫度下降得慢，溫度高一些，熱空氣上升，風從陸地吹向海面，形成陸風，所以夜晚風力發電機旋翼朝向陸地，如圖丙所示。
故選：A。
12．（2023 濟南）如圖所示為濟南和青島兩市2022年全年平均氣溫的變化。由圖可知：濟南全年的平均氣溫和青島相差不大，但濟南的平均高溫要明顯高于青島，而平均低溫要比青島低。從物理學的角度看，這主要是因為（　　）
A．海水的密度比砂石的密度大
B．海水的內能比砂石的內能大
C．海水的比熱容比砂石的比熱容大
D．海水的溫度比砂石的溫度高
【解答】解：濟南屬于內陸城市，青島屬于海邊城市；海邊城市靠海，水的比熱容較大；由于海水的比熱容大于砂石的比熱容，根據可知：同樣質量的海水和砂石在吸收（或放出）同樣的熱量后，海水的溫度變化小，砂石的溫度變化大，所以濟南的平均高溫要明顯高于青島，而平均低溫要比青島低。故C正確，ABD錯誤。
故選：C。
13．（2023 蘇州）在沿海地區，炎熱、晴朗的天氣里常常出現“海陸風”，當出現如圖所示風向時，通常（　　）
A．發生在白天，且陸地溫度較高
B．發生在白天，且海水溫度較高
C．發生在夜晚，且陸地溫度較高
D．發生在夜晚，且海水溫度較高
【解答】解：水的比熱容比泥土、沙石的大，白天太陽照射時，水面溫度上升得慢，陸地溫度上升得快，熱空氣上升，冷空氣補充，風從海面吹向陸地，形成海風；
晚上，氣溫下降，水面溫度下降得慢，溫度高一些，熱空氣上升，風從陸地吹向海面，形成陸風，由圖可知，此時地面附近的空氣從陸地吹向海洋，形成陸風，故出現如圖所示風向時，通常發生在夜晚，且海水溫度較高。
故選：D。
14．（2023 武威模擬）水的比熱容較大，下列做法中不是利用這一特性的是（　　）
A．用水做內燃機的冷卻液
B．炎熱的夏天在室內灑水降溫
C．供暖系統用熱水循環
D．沿海地區氣溫受大面積海水的影響
【解答】解：
A、因為水的比熱容較大，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，所以用水做內燃機的冷卻液，故A不符合題意；
B、炎熱的夏天，在室內地面上灑水，水蒸發會從周圍吸熱而降低周圍環境的溫度，使人感到涼爽，不是利用水的比熱容大的特點，故B符合題意；
C、因為水的比熱容較大，降低相同的溫度，水放出的熱量多，所以冬天供暖系統使用熱水循環供暖，故C不符合題意；
D、沿海地區水多，因為水的比熱容較大，白天，水吸收熱量，溫度升高的少；夜晚，水放出熱量，溫度降低的少，能調節周圍的氣溫，故D不符合題意。
故選：B。
考點八．實驗 比較不同物質吸熱的情況
15．（2023 鞍山）小明為比較“不同物質吸熱的情況”設計了如下的實驗方案：將A、B兩種液體分別裝入燒杯中，固定在鐵架臺上，用兩個相同的酒精燈同時加熱，實驗裝置如圖甲、乙所示，實驗時每隔一段時間同時測量并記錄A、B的溫度。
（1）組裝器材時應按照 （選填“自下而上”或“自上而下”）的順序依次安裝；
（2）實驗時，選取 相同、初溫相同的A、B兩種不同液體，加熱時液體溫度升高，這是通過 方式來增大液體內能的；
（3）此實驗通過 （選填“液體升高溫度的多少”或“加熱時間的長短”）來反映液體吸收熱量的多少；
（4）加熱一段時間后，液體B的溫度如圖乙所示，為 ℃；
（5）根據實驗數據小明繪制出的溫度﹣時間圖象如圖丙所示，則液體 （選填“A”或“B”）更適合作為家中“暖氣”中輸運能量的介質。
【解答】解：（1）要用酒精燈的外焰加熱，故組裝器材時應按照自下而上的順序依次安裝；
（2）根據比較吸熱能力的方法，要控制不同物質的質量相同，實驗時，選取質量相同、初溫相同的A、B兩種不同液體，加熱時液體溫度升高，這是通過熱傳遞方式來增大液體內能的；
（3）根據轉換法，此實驗通過加熱時間的長短來反映液體吸收熱量的多少；
（4）溫度計分度值為1℃；加熱一段時間后，液體B的溫度如圖乙所示，為33℃；
（5）根據繪制出的溫度﹣時間圖象知，升高相同的溫度，B加熱時間長，B的吸熱能力強，比熱容大，根據Q＝cmΔt，在質量和降低的溫度相同時，B放熱多，液體B更適合作為家中“暖氣”中輸運能量的介質。
故答案為：（1）自下而上；（2）質量；熱傳遞；（3）加熱時間的長短；（4）33；（5）B。
16．（2023 通遼）如圖所示，在“比較不同物質吸熱情況”的實驗中，各取質量為50g、初溫為20℃的水和食用油分別裝在兩個相同的燒杯中，用兩個相同的酒精燈加熱，每隔1min記錄一次數據，如表所示。
物質 加熱時間/min 消耗酒精/g 末溫/℃ 物質 加熱時間/min 消耗酒精/g 末溫/℃
食用油 1 0.5 54 水 1 0.5 35
2 1.0 88 2 1.0 50
3 1.5 122 3 1.5 65
（1）分析實驗數據可知， （選填“水”或“食用油”）的吸熱能力更強。
（2）實驗中主要用到的科學探究方法有控制變量法和 法。
（3）根據表中記錄的數據，則2min內食用油吸收的熱量是 J，所使用的酒精燈的加熱效率為 [q酒精＝3.0×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg ℃）]。
【解答】解：（1）分析實驗數據可知，相同質量的水和食用油加熱相同時間，水升高的溫度小，故水的吸熱能力更強。
（2）實驗中主要用到的科學探究方法有控制變量法和轉換法；
（3）2min內食用油吸收的熱量為：
Q水吸＝c水m水Δt水＝4.2×103J/（kg ℃）×0.05kg×（50℃﹣20℃）＝6.3×103J，
根據轉換法，2min內食用油吸收的熱量是6.3×103J；
2min內酒精燈放出的熱量為：
Q放＝mq＝1×10﹣3kg×3.0×107J/kg＝3×104J，
使用的酒精燈的加熱效率為
η%≈21%。
故答案為：（1）水；（2）轉換；（3）6.3×103；21%。
17．（2023 柘城縣一模）用兩個完全相同的酒精燈分別給水和煤油加熱，如圖甲所示，探究水和煤油的吸熱能力。
（1）實驗中應量取 （選填“質量”或“體積”）相同的兩種液體，分別倒入兩個相同的燒杯中。
（2）使用兩個完全相同的酒精燈加熱，目的是 。
（3）分析圖像可知 的吸熱能力更強，理由是 。
【解答】解：（1）在探究不同物質的吸熱能力時，除了物質的種類不同外，其它因素都應保持一致，所以兩個相同燒杯中應加入初溫、質量相同的煤油和水。
（2）實驗中選用相同的酒精燈加熱，可讓兩個酒精燈在相同時間內放出相同的熱量，使水和煤油在相同時間內吸收相同的熱量。
（3）由圖像可知，0～4min，煤油升溫比水快，即吸收相同熱量時，煤油升溫更快，則升高相同的溫度時，水吸收的熱量更多，所以水的吸熱能力更強。
故答案為：（1）質量；（2）使水和煤油在相同時間內吸收相同的熱量；（3）水；吸收相同熱量時，煤油升溫更快，則升高相同的溫度時，水吸收的熱量更多，所以水的吸熱能力更強。
18．（2023 牟平區校級一模）某班同學利用圖甲所示的實驗裝置探究水和煤油的吸熱能力。
（1）在圖甲中除了所給的實驗器材外，還需要的測量工具有 。加熱過程中，水和煤油吸收熱量的多少是通過 來判斷的。
（2）實驗中第1、2兩個小組記錄的實驗數據如表通過分析實驗數據，能夠得出的結論是： 。
實驗組別 液體 質量/g 初溫/℃ 末溫/℃ 加熱時間/min
1 水 200 25 40 13.5
煤油 200 25 40 6.5
2 水 200 25 40 12
煤油 200 25 40 5.5
（3）圖乙是第1組同學繪制的“吸收熱量﹣時間”和“溫度﹣時間”圖象，能正確描述該實驗真實情況的圖象是 （選填序號）。
（4）使質量相同的水升高相同的溫度，加熱時間應該相同，但1、2兩組的同學在交流實驗數據時發現：第1小組的加熱時間明顯偏長，其原因可能是 。
（5）這兩組同學對圖甲的裝置進行了改進，將分別裝有水和煤油的試管放在同一個燒杯中用水加熱，如圖丙所示，而不是用兩個酒精燈分別加熱，這樣做的好處是 。
（6）若第3組沒有改變實驗裝置，用圖甲裝置加熱水，最后至氣泡上升的過程當中，體積越來越大，到水面破裂，發現溫度計的示數還在不斷的上升，這與他所學過的知識相違背，你覺得他操作過程中出現了什么問題？ 。
【解答】解：（1）實驗中需要控制水和煤油的質量相同，所以實驗中需要用天平測量水和煤油的質量，這用到了控制變量法；
根據轉換法，水和煤油吸收熱量的多少是通過加熱時間的長短來比較吸熱多少；故實驗中需要用秒表測量加熱時間；
（2）通過分析實驗數據，能夠得出的結論是：質量相同的水和煤油升高相同溫度，吸收的熱量不同（或質量相同的水和煤油升高相同溫度，水吸熱的熱量多）；
（3）加熱時間相同，吸收的熱量相同，故AB錯誤，由表中數據，由（2）知，加熱相同時間，水升溫慢，故C正確，D錯誤；
（4）使質量相同的水升高相同的溫度，加熱時間應該相同，但1、2兩組的同學在交流實驗數據時發現：第1小組的加熱時間明顯偏長，其原因可能是：酒精燈的火焰大小不同；
（5）將分別裝有水和煤油的試管放在同一個燒杯中用水加熱，如圖丙所示，而不是用兩個酒精燈分別加熱，這樣做的好處是：在相同時間內水和煤油吸收的熱量相同；
（6）用圖甲裝置加熱水，最后至氣泡上升的過程當中，體積越來越大，到水面破裂，說明水已經沸騰，此時水的溫度應該不變，但溫度計的示數還在不斷的上升，這可能是溫度計接觸到了容器底。
故答案為：（1）秒表；加熱時間長短；（2）質量相同的水和煤油升高相同溫度，吸收的熱量不同（或質量相同的水和煤油升高相同溫度，水吸熱的熱量多）；（3）C；（4）酒精燈的火焰大小不同；（5）在相同時間內水和煤油吸收的熱量相同；（6）溫度計接觸到了容器底。
19．（2023 高港區二模）在“探究不同物質吸熱升溫的現象”實驗中：
（1）如圖甲，小明在容器中分別裝入 和初溫都相同的沙子和水，用兩個完全相同的酒精燈加熱。加熱過程中需用玻璃棒不斷攪拌，攪拌的目的是 。
（2）測得的實驗數據如下表：
加熱時間/min 0 1 2 3 4 5
溫度/℃ 沙子 12 20 28 36 44
水 12 14 16 18 20 22
5min時，溫度計顯示沙子的溫度如圖乙所示，其讀數為 ℃；根據實驗數據繪出溫度﹣時間關系圖像如圖丙所示，分析圖像后小明發現：沙子的溫度升得更高，所以“沙子吸收的熱量比水多”，該觀點 （正確/錯誤）。
（3）分析數據、圖像可知：沙子和水的溫度﹣時間圖像均為一條直線，沙子和水的圖像的傾斜程度不同，說明：沙子、水升高相同溫度的情況下的吸熱能力是 （物體/物質）的一種物理屬性，且沙子的這種屬性的數值 （大于/等于/小于）水。
【解答】解：（1）根據比較吸熱能力的方法，要控制不同物質的質量相同（不同物質密度不同，根據m＝ρV，體積相同的不同物質質量不同），故分別給初溫相同且質量相等的水和沙子加熱，在兩個完全相同的燒杯內應分別裝入初溫、質量相同的沙子和水；
用兩個相同的酒精燈同時加熱沙子和水，加熱過程中需用玻璃棒不斷攪拌，攪拌的目的是：使物質受熱均勻；
（2）5min時，溫度計顯示沙子的溫度如圖丙所示，溫度計分度值為1℃，其讀數為52℃；
根據轉換法，加熱相同的時間，沙子吸收熱量與水吸收熱量相同，該觀點錯誤；
（5）沙子、水升高相同溫度的情況下的吸熱能力是物質的一種物理屬性；
分析表格中數據可知，加熱相同時間，沙子升溫快，故沙子的比熱容小于水的比熱容。
故答案為：（1）質量；使物質受熱均勻；（3）52；錯誤；（3）小于。
考點九．熱量的計算
20．（2023 張家港市校級模擬）某物理興趣小組的同學，用天然氣給10kg的水加熱，同時繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線，若在6min內完全燃燒了0.12kg的天然氣（每分鐘放熱相同）。水的比熱容為4.2×103J/（kg ℃），天然氣的熱值為5×107J/kg。
（1）完全燃燒0.12kg天然氣釋放的熱量為多少？
（2）“2～4min”水吸收的熱量為多少？
（3）在燒水過程中，“0～2min”、“2～4min”、“4～6min”哪個時間段熱效率最高？最高熱效率為多少？
【解答】解：（1）燃燒天然氣的質量m天然氣＝0.12kg，天然氣的熱值q天然氣＝5×107J/kg，
天然氣完全燃燒產生的熱量：Q放＝m天然氣q天然氣＝0.12kg×5×107J/kg＝0.6×107J；
（2）水的質量m水＝10kg，2～4min，水溫度升高度數Δt＝70℃﹣50℃＝20℃，
水吸收的熱量：Q吸＝cm水Δt＝4.2×103J/（kg ℃）×10kg×20℃＝8.4×105J；
（3）由圖可知，隨著水溫的不斷升高，溫度變化越來越慢，故0～2min時間內，在吸收熱量相同的情況下，升高的溫度最高，熱效率最大；
0～2min內，水溫度升高度數Δt′＝50℃﹣20℃＝30℃，
水吸收的熱量：Q吸′＝cm水Δt′＝4.2×103J/（kg ℃）×10kg×30℃＝1.26×106J，
0～2min內，天然氣釋放的熱量Q放′Q放0.6×107J＝0.2×107J，
燒水時的熱效率：η100%100%＝63%。
一．選擇題（共15小題）
1．（2023 湖北模擬）下列有關分子熱運動的說法，正確的是（　　）
A．海綿容易被壓縮表明分子間有間隔
B．0℃的冰內能為零
C．塵土飛揚，說明分子在永不停息地做無規則運動
D．紅墨水滴入水中，水漸漸變紅，這是擴散現象
【解答】解：A．海綿容易壓縮不是分子間的間隙，而是物質間的間隙，故A錯誤；
B．任何物體任何時候都有內能，0℃的冰也有內能，故B錯誤；
C．塵土飛揚是機械運動，不屬于分子熱運動，故C錯誤；
D．紅墨水滴入水中，紅墨水分子和水分子彼此進入對方的空隙中，屬于擴散現象，故D正確。
故選：D。
2．（2023 柳南區一模）螺螄粉是柳州有名的小吃，湯鮮、料香、粉滑潤，吃起來別有一番風味。以下有關“螺螄粉”的說法錯誤的是（　　）
A．將粉從湯中撈出，溫度降低內能減小
B．粉還未入口，就能聞到它的香味是分子運動造成的
C．螺螄湯溫度高，內能大含有的熱量多
D．粉放入湯內后溫度升高，是通過熱傳遞的方式改變了內能
【解答】解：A、同一物體溫度降低，內能減小，故將米線從湯中撈出，溫度降低后內能減小，故A正確；
B、粉沒等入口，就能聞到粉的香味，這是擴散現象，說明分子在不停做無規則運動，故B正確；
C、熱量是一個過程量，不能說物體含有熱量，故C錯誤；
D、粉放入湯內后溫度升高，粉吸收熱量，是通過熱傳遞的方式改變了內能，故D正確。
故選：C。
3．（2023 成華區模擬）如圖所示是婷婷在家做的色香味美的蛋炒飯，其制作過程中所涉及的物理知識下列說法正確的是（　　）
A．炒雞蛋時會產生油煙，說明分子在做無規則運動
B．蛋炒飯放涼后分子熱運動速度變慢
C．蛋炒飯主要是通過做功的方式增加內能
D．剛炒熟的蛋炒飯冒“白氣”是因為它含有的熱量多
【解答】解：
A、油煙不是分子，炒雞蛋時會產生油煙，這是油煙的機械運動，不能說明分子在做無規則運動，故A錯誤；
B、蛋炒飯放涼后，溫度降低，分子熱運動速度變慢，故B正確；
C、蛋炒飯主要是通過傳遞的方式改變物體的內能，故C錯誤；
D、剛炒熟的蛋炒飯冒“白氣”是水蒸氣液化形成的，熱量是過程量，不能說含有熱量，故D錯誤。
故選：B。
4．（2023 武進區校級模擬）用相同的電加熱器加熱相同質量的水和煤油的過程中，水和煤油的溫度隨時間變化的圖象如圖所示，關于這一過程，下列說法正確的是（　　）
A．煤油的溫度高于水的溫度，所以煤油的比熱容大
B．20min后水的溫度不變的過程中將不再吸收熱量
C．煤油的溫度升高的較快，說明煤油比熱容比水比熱容小
D．8min時間內煤油吸收的熱量比水吸收的熱量多
【解答】解：A、比熱容的大小與溫度無關，故A錯誤；
B、20min后，水已經沸騰，水沸騰過程中，吸熱溫度不變，故B錯誤；
C、通電相同時間，水和煤油吸收熱量相同，煤油升高的溫度比水快，說明水的吸熱能力更強，煤油的比熱容比水小，故C正確；
D、相同時間內，水和煤油吸收的熱量相同，故D錯誤。
故選：C。
5．（2023 鼎城區二模）某同學用完全相同的裝置加熱等質量的水和食用油，得到了溫度隨時間變化的圖象如圖所示，以下說法正確的是[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]（　　）
A．物質A為水
B．0～3min，物質A吸收的熱量比物質B吸收的熱量多
C．食用油的比熱容為2.8×103J/（kg ℃）
D．若食用油的質量為50g，2～3min內食用油吸收了2100J的熱量
【解答】解：
A、由Δt可知，在質量、吸收的熱量相同時，吸熱能力弱（比熱容小）的物質升高的溫度快，分析圖象可知，物質A為食用油，故A錯誤；
B、相同加熱器在相同時間內放出的熱量相同，則加熱3min時水和食用油吸收的熱量相同，故B錯誤；
C、用兩個相同的電熱器給質量相同的物質食用油和水加熱，由圖象可知，水溫度升高到40℃需要3min，食用油溫度升高到40℃需要2min；
因為加熱器相同，則物質吸收的熱量和加熱時間成正比，
所以，質量相同的食用油和水升高相同的溫度需要吸收的熱量關系為：Q水吸Q油吸；
由Q吸＝cmΔt得：c，
則可知c水c油，
又因為c水＝4.2×103J/（kg ℃），
所以c油c水＝2.8×103J/（kg ℃），故C正確；
D、相同加熱器在相同時間內放出的熱量相同，由圖象可知，2min食用油的溫度升高了40℃﹣20℃＝20℃，
則2～3min內食用油吸收的熱量：Q油吸c油m油Δt2.8×103J/（kg ℃）×0.05kg×20℃＝1.4×103J，故D錯誤。
故選：C。
6．（2023 衡山縣模擬）甲、乙兩金屬球，質量相等，初溫相同，先將甲球投入冷水中，待熱平衡后水溫升高t℃，取出甲球（設熱量與水均無損失），再迅速把乙球投入水中，這杯水熱平衡后水溫又升高t℃，設甲、乙兩球的比熱分別為C甲和C乙，則有（　　）
A．C甲＝C乙 B．C甲＞C乙 C．C甲＜C乙 D．無法確定
【解答】解：先后將甲、乙兩金屬球投入到同一杯水中，水升高的溫度相同，則水吸收的熱量相同；
∵不計熱量損失，
∴Q吸＝Q放，
∴甲、乙兩金屬塊放出的熱量相同；
由題知，甲金屬球比乙多降低了t℃，即甲金屬球的末溫低；
由上述分析可知，質量相同的甲、乙兩金屬球，放出相同的熱量，甲金屬塊降低的溫度多，所以甲的比熱容小。
故選：C。
7．（2023 南安市模擬）《女媧補天》是人們所熟知的中國上古神話之一，展現古代勞動人民對和平的向往以及沒有災難的迫切愿望，其中有一情節“女媧用彩石補天”，可以推測（　　）
A．“彩石”可能是非牛頓流體，依靠云塊間的作用力和不同云層的壓力差穩定停在空中
B．“彩石”可能是固液混合物，通過不斷與周圍環境進行熱量交換以懸浮在空中
C．女媧在飛天過程中，若速度不斷增加，則內能不斷增加
D．若女媧是從中國大陸起由南往北飛，直至到需要“補天”的位置停止，則在此過程中，其受到重力逐漸變大
【解答】解：AB、女媧補天用的彩石是固態，不是流體，故AB錯誤；
C、女媧在飛天過程中，若速度不斷增加，則動能不斷增加，故C錯誤；
D、若女媧是從中國大陸起由南往北飛，緯度逐漸升高，g變大，由G＝mg可知，質量不變，受到的重力逐漸變大，故D正確。
故選：D。
8．（2023 海淀區二模）下列實例中，屬于做功改變物體內能的是（　　）
A．將熱牛奶倒入玻璃杯中，玻璃杯溫度升高
B．經陽光暴曬后的柏油路面，其溫度升高
C．反復彎折鐵絲，彎折處溫度升高
D．用熱水袋暖手，手的溫度升高
【解答】解：A．將熱牛奶倒入玻璃杯中，牛奶放出熱量，溫度降低，玻璃杯吸收熱量，溫度升高，屬于熱傳遞改變物體內能，故A不符合題意；
B．經陽光暴曬后的柏油路面，從太陽光中吸收熱量，溫度升高，屬于熱傳遞改變物體內能，故B不符合題意；
C．反復彎折鐵絲時，機械能轉化為內能，使鐵絲的溫度升高，屬于做功改變物體內能，故C符合題意；
D．用熱水袋暖手，手吸收熱量溫度升高，屬于熱傳遞改變物體內能，故D不符合題意。
故選：C。
9．（2023 金安區校級三模）關于溫度、熱量、內能、機械能的關系，下列說法中正確的是（　　）
A．物體運動速度越大、具有的內能就越多，機械能大的物體內能一定大
B．溫度高的物體含有熱量就多，熱量總是從高溫物體傳向低溫物體
C．物體溫度降低時內能減小；物體吸收熱量時內能增大
D．物體的溫度升高，一定是從外界吸收了熱量；物體溫度不變，內能一定不變
【解答】解：
A、物體的運動速度越大，動能越大，但內能不一定大，機械能與內能沒有關系，機械能越大的物體內能不一定大，故A錯誤；
B、熱量是一個過程量，不能說物體含有多少熱量，故B錯誤；
C、物體溫度降低時，分子無規則運動減慢，分子動能減小，物體的內能減小；物體吸收熱量時，其內能增大，故C正確；
D、改變內能的方法是做功和熱傳遞，物體的溫度升高，可能是從外界吸收了熱量也可能是外界對物體做了功；晶體熔化時吸收熱量，物體溫度不變，但內能增加，故D錯誤。
故選：C。
10．（2023 西城區校級模擬）關于溫度、內能和熱量，下列說法正確的是（　　）
A．溫度低的物體一定比溫度高的物體具有的內能少
B．兩杯水升高相同的溫度，吸收的熱量可能不相等
C．海波熔化時溫度不變，它具有的內能一定不變
D．若物體的溫度為0℃，則物體可能不具有內能
【解答】解：A、內能的大小與物體的溫度、質量、狀態等有關系，溫度低的物體具有的內能也可能比溫度高的物體具有的內能多，故A錯誤；
B、同樣多的兩杯水質量相同，升高的溫度相同，吸收的熱量就相同，故B正確；
C、海波熔化時溫度不變，吸收熱量，內能增加，故C錯誤；
D、一切物體都有內能，溫度為0℃的物體也具有內能，故D錯誤。
故選：B。
11．（2023 柴桑區模擬）中國傳統節日的習俗中涉及諸多物理現象，下列分析正確的是（　　）
A．春節燃放煙花爆竹，煙花加速上升過程中，是動能轉化為重力勢能
B．元宵節吃湯圓，煮熟后的湯圓漂浮在水面，是因為湯圓受到的浮力大于重力
C．端午節賽龍舟，觀眾的吶喊聲“震耳欲聾”，是因為聲音的音調高
D．中秋節吃月餅，月餅香氣四溢，是因為分子在不停地做無規則運動
【解答】解：A、春節燃放煙花爆竹，煙花加速上升過程中，是動能轉化為重力勢能，同時克服空氣阻力做功，一部分動能轉化為內能，故A錯誤；
B、湯圓漂浮在水面時，由物體的漂浮條件可知，湯圓受到的浮力大小等于湯圓的重力，故B錯誤；
C、觀眾的吶喊聲“震耳欲聾”是指觀眾的聲音大，即聲音的響度大，故C錯誤；
D、月餅香氣四溢屬于擴散現象，說明分子在不停地做無規則運動，故D正確。
故選：D。
12．（2023 蘭州模擬）甲物體的質量為2kg，乙、丙兩物體質量均為1kg，三個物體溫度均升高1℃，吸收的熱量如圖所示，下列說法正確的是（　　）
A．甲的比熱容比乙的大
B．溫度均降低1℃時，乙比甲放出的熱量多
C．甲的比熱容為2400J/（kg ℃）
D．甲、丙的比熱容之比為1：2
【解答】解：A、由題意和圖像可知，甲的質量是乙的2倍，它們升高相同的溫度時，甲吸收的熱量是乙的2倍，由Q＝cmΔt可知甲乙的比熱容相同，故A錯誤；
B、由Q＝cmΔt可知，相同質量的同種物質在溫度升高1℃時吸收的熱量與溫度降低1℃時放出的熱量相等；
由題意和圖像可知，甲、乙兩物體的溫度均升高1℃時，乙比甲吸收的熱量少；
反之，甲、乙兩物體的溫度均降低1℃時，因為其質量、比熱容都不變，所以乙比甲放出的熱量少，故B錯誤；
C、根據吸熱公式可得甲的比熱容：c甲1200J/（kg ℃），故C錯誤。
D、根據題意和圖像可知，甲的質量是丙的2倍，它們升高相同的溫度時，吸收的熱量相同，根據Q＝cmΔt可知，它們的比熱容之比為1：2，故D正確。
故選：D。
13．（2023 迎澤區校級一模）下列說法錯誤的是（　　）
A．質量大的物體所含的內能不一定多
B．溫度高的物體所含的熱量一定多
C．做功和熱傳遞對于改變物體的內能是等效的
D．分子間相互作用的引力和斥力是同時存在的
【解答】解：A、因為物體的內能不僅與質量有關，還與溫度和狀態有關，所以質量大的物體所含的內能不一定多，故A正確；
B、熱量是個過程量，只有發生熱傳遞時說物體吸收或放出多少熱量，不能說物體具有或含有多少熱量，熱量是一過程量，描述它的術語是“吸收”和“放出”，不能用含有，故B錯誤；
C、做功和熱傳遞都能改變物體內能的多少，兩種方式雖有本質的區別，但在改變內能上是等效的，故C正確；
D、分子間相互作用的引力和斥力是同時存在的，故D正確。
故選：B。
14．（2023 內江模擬）有兩個溫度為100℃、質量相等的金屬球，先把甲球放入溫水杯中，熱平衡后水溫升高了10℃；取出甲球，將乙球放入該杯中，熱平衡后水溫又升高了10℃（末溫未達100℃），則甲球比熱容c甲和乙球比熱容c乙大小的關系是（　　）
A．c甲＜c乙
B．c甲＝c乙
C．c甲＞c乙
D．以上三種情況都有可能
【解答】解：先后將甲、乙實心球投入到同一杯水中，水升高的溫度相同，水吸收的熱量相同，不計熱量損失，即Q水吸＝Q放，由此可知，甲、乙兩實心球放出的熱量相同；
由題知，甲實心球比乙多降低了10℃，且甲、乙兩實心球的質量相同，由c可知，降低的溫度多的甲金屬球比熱容小，即c甲＜c乙。
故選：A。
15．（2023 滁州一模）關于內能、熱量和溫度的關系，下列說法中正確的是（　　）
A．物體溫度越高，含有的熱量也就越多
B．1kg、0℃的水的內能和1kg、0℃的冰的內能一樣大
C．物體吸收熱量，內能增加，溫度不一定升高
D．在熱傳遞過程中，熱量總是從內能大的物體向內能小的物體轉移
【解答】解：
A、熱量是一個過程量，只有在物體發生熱傳遞時，我們才用熱量這個概念，不能說物體含有熱量，故A錯誤；
B、1kg0℃的冰熔化成1kg0℃的水，需要吸收熱量，內能增大，故B錯誤；
C、晶體熔化時，吸收熱量內能增加，溫度不變，故C正確；
D、熱傳遞的條件是有溫度差，內能小的物體溫度可能比內能大的物體溫度高，因此熱量也可能由內能小的物體傳給內能大的物體，故D錯誤。
故選：C。
二．實驗探究題（共3小題）
16．（2023 青山湖區模擬）利用如圖甲所示的實驗裝置探究“沙子和水的溫度變化與吸熱的關系”，操作如下：
（1）在兩燒杯中分別裝入初溫相同且 相等的沙子和水；
（2）用相同的酒精燈火焰加熱，并用玻璃棒不斷攪拌，每隔相同的時間記錄一次溫度，其中某時刻的溫度如圖乙所示，其示數為 。根據實驗數據繪制成溫度與時間的關系圖象，如圖丙所示；
（3）實驗中，是通過比較 （選填“加熱的時間”或“升高的溫度”）來間接反映沙子和水吸收的熱量；
（4）分析圖丙可知，若使兩者升高相同的溫度，則 吸收的熱量較多，由此可見 的比熱容較大；
（5）如圖丁所示的圖像表示甲、乙兩個固態物體吸熱后溫度升高的情況，圖中橫坐標是物體的溫度變化，縱坐標是物體吸收的熱量。
①如果甲和乙的質量相同，甲的比熱容 乙的比熱容（選填“大于”、“等于”或“小于”）；
②如果甲、乙是同種物質制成的，甲、乙存在的具體差異可能是 。
【解答】解：（1）根據比較不同物質的吸熱能力，要控制不同物質的能力相同，故在兩燒杯中分別裝入初溫度相同且質量相等的沙子和水；
（2）其中某時刻的溫度如圖乙所示，分度值為1℃，其示數為39℃；
（3）根據轉換法，實驗中，是通過比較加熱的時間來間接反映沙子和水吸收的熱量；
（4）由如下圖象可知，
對于質量相等的沙子和水，升溫較快的是沙子；若使兩者升高相同的溫度，則水吸收的熱量較多，根據比較吸熱能力的方法可知，水的比熱容較大；
（5）①如果甲和乙的質量相同，升高相同的溫度，甲吸收的熱量多，甲的吸熱能力強，則甲的比熱容大于乙的比熱容；
②如果甲、乙是同種物質制成的，升高相同的溫度，吸收的熱量不同，根據Q＝cmΔt可知，甲、乙可能存在的具體差異可能是質量。
故答案為：（1）質量；（2）39℃；（3）加熱的時間；（4）水；水；（5）大于；質量。
17．（2023 東莞市校級一模）在探究“比較不同物質吸熱的情況”的實驗中，實驗裝置如圖所示。
加熱時間/min 0 1 2 3 4 5 6
甲的溫度/℃ 18 22 26 30 34 38 42
乙的溫度/℃ 18 30 42 54 66 78 90
（1）要完成該探究實驗，除了圖中所示的器材外，還需要的測量工具有天平和 。
（2）實驗中取 和初溫都相同的A、B兩種液體，用相同規格的電加熱器加熱的目的是通過比較 來表示液體吸收熱量的多少。
（3）小明將記錄的數據填入表格，分析數據可知：從開始加熱到42℃，甲、乙兩種液體吸收熱量的關系Q甲 Q乙。（選填“＞”、“＜”或“＝”）
（4）若小明想自制一個暖手袋，從甲和乙兩種液體中選一種裝入暖手袋中作為供熱介質，選擇 為介質保暖時間會更長。（均選填“甲”或“乙”）
（5）A、B兩液體的溫度隨時間變化的圖象如圖丙所示，若加熱過程中沒有熱量損失，已知液體A的比熱容為4.2×103J/（kg ℃），則液體B的比熱容為 J/（kg ℃）。
【解答】解：（1）根據轉換法，要完成該探究實驗，除了圖中所示的器材外，還需要的測量工具有天平和秒表。
（2）根據比較吸熱能力的方法，要控制不同物質的質量相同（不同物質密度不同，根據m＝ρV，體積相同的不同物質質量不同），故實驗中取質量和初溫都相同的A、B兩種液體，用相同規格的電加熱器加熱的目的是通過比較加熱時間來表示液體吸收熱量的多少。
（3）小明將記錄的數據填入表格，分析數據可知：從開始加熱到42℃，甲、乙的加熱時間分別為6分鐘和2分鐘，由轉換法，甲、乙兩種液體吸收熱量的關系Q甲＞Q乙。
（4）根據（3）可知，甲的比熱容大，根據Q＝cmΔt可知，在質量和降低的溫度相同時，甲放熱多，故若小明想自制一個暖手袋，從甲和乙兩種液體中選一種裝入暖手袋中作為供熱介質，選擇甲為介質保暖時間會更長。
（5）根據圖丙知，加熱5分鐘（吸熱相同），B升高的溫度為40℃，A升高的溫度為20℃，根據Q＝cmΔt可知，在質量和吸熱相同的情況下，比熱容與升高的溫度之積為一定值，升高的溫度與比熱容成反比，則液體B的比熱容為：
c4.2×103J/（kg ℃）＝2.1×103J/（kg ℃）。
故答案為：（1）秒表；（2）質量；加熱時間；（3）＞；（4）甲；（5）2.1×103。
18．（2023 亭湖區校級模擬）為了比較水和食用油的吸熱能力，小明用如圖1所示的兩個完全相同的裝置進行實驗，記錄實驗數據如表。
物質 質量/g 初溫t1/℃ 末溫t2/℃ 加熱時間/min
水 60 20 45 6
食用油 60 20 68 6
（1）實驗中應保證兩燒杯中水和食用油的 相等。
（2）實驗通過比較 來反映水和食用油吸收熱量的多少，通過比較 來判斷水和食用油吸熱能力的差異。
（3）若實驗中要使水和食用油升高到相同的溫度，則 加熱的時間更長；此過程中水吸收的熱量 （選填“大于”、“等于”或“小于”）食用油吸收的熱量。
（4）圖2是同學們根據實驗數據畫出的圖像，其中 （選填“A”或“B”）圖線溫度上升快，A物質是 。
（5）在對實驗進行反思時，有同學設計了圖3所示的裝置。與原裝置相比，該方案具有的優點是（寫出一個即可）： 。
【解答】解：（1）（2）根據轉換法，在實驗過程中一般用控制加熱時間相同的方法保證水和食用油吸收的熱量相同，根據比較吸熱能力的第2種方法，通過比較它們升高的溫度來比較水和食用油吸熱能力的差異；
根據比較吸熱能力的兩種方法，要控制不同物質的質量相同，故實驗中應取質量相等的水和食用油倒入兩個相同的燒杯中；
（3）在此實驗中，由表中數據，加熱相同時間，水升溫慢，故如果要使水和食用油的最后溫度相同，就要給水加熱更長的時間，根據轉換法，此過程中水吸收的熱量大于食用油吸收的熱量；
（4）由表中數據，實驗中發現食用油的溫度比水的溫度升高得快，由圖2知A圖線溫度上升快，根據比較吸熱能力的第2種方法，這表明A物質吸熱能力弱，因此A物質是食用油；
（5）他設計了圖3所示的裝置，與原方案相比，該方案具有的優點是便于控制相同時間內，水和食用油吸收的熱量相同。
故答案為：（1）質量；（2）加熱時間；升高的溫度；（3）水；大于；（4）A；食用油；（5）便于控制相同時間內，水和食用油吸收的熱量相同。
三．解答題（共2小題）
19．（2023 南召縣模擬）兩個同樣的燒杯，內裝溫度、質量相同的水和某種液體，用同樣的酒精燈加熱，每隔1min記錄一次它們的溫度，測得如下數據：
時間/min 0 1 2 3 4 5
水的溫度/℃ 20 22 24 26 28 30
某種液體的溫度/℃ 20 23 26 29 32 35
回答下列問題：
（1）在加熱時間相同的條件下，水吸收的熱量 （填“＞”“＜”或“＝”）這種液體吸收的熱量；升溫快的是 ；
（2）如果它們升高相同的溫度， 吸收的熱量多；
（3）由此可根據公式 ，推出C水 C液（填“＞”“＜”或“＝”）。
（4）根據以上數據可算出C液＝ 。
【解答】解：（1）在加熱時間相同的條件下，水吸收的熱量等于液體吸收的熱量；
根據表中數據可知，吸收相同的熱量，水的溫度從20℃升高到30℃；某種液體的溫度從20℃升高到35℃，因此在加熱時間相同的條件下，升溫快的是某種液體；
（2）根據表中數據可知，吸收相同的熱量，水的溫度從20℃升高到30℃；某種液體的溫度從20℃升高到35℃，因此都從20℃升高到30℃，某種液體加熱的時間短，故如果它們升高相同的溫度，水吸收的熱量多；
（3）根據Q＝cmΔt可知，在吸收熱量、質量相同的情況下，溫度的變化值和比熱容成反比，又因為某種液體的溫度變化快，故某種液體的比熱容小，即C水大于C液；Q
（4）由表中數據可知：在加熱相同的時間，如1min，水和某種液體的吸收的熱量是相同的，水的溫度升高了2℃，某種液體溫度升高了3℃，水和這種液體升高的溫度之比是2：3；
根據Q吸＝cm（t﹣t0）可知：在質量和吸收的熱量相同時，物質升高的溫度和物質的比熱容成反比，水和這種液體升高的溫度之比是2：3，水和這種液體的比熱容之比就是3：2。
這種液體的比熱容等于4.2×103J/（kg ℃）2.8×103J/（kg ℃）。
20．（2022 淮北模擬）小明家過去燒水做飯燒蜂窩煤，現在用煤氣灶。小明在學習了熱學的有關知識后，知道水的比熱容是4.2×103J/（kg ℃），煤氣的熱值為4.2×107J/kg．他想估算一下自己家中每天煤氣灶燒水的效率。小明測得初溫為20℃、體積為5L水的溫度升高了50℃，消耗了50g煤氣。求：
（1）水吸收的熱量為多少？
（2）假設煤氣完全燃燒，煤氣灶燒水的效率為多少？
【解答】解：水的體積：V＝5L＝5×10﹣3m3△t＝50℃
由ρ得水的質量為：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×5×10﹣3m3＝5kg
水吸收的熱量：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×5kg×50℃＝1.05×106J，
（2）消耗煤氣的質量m煤＝50g＝0.05kg；煤氣熱值q＝4.2×107J/kg，
煤氣完全燃燒放出的熱量：
Q放＝m煤q＝0.05kg×4.2×107J/kg＝2.1×106J
煤氣灶燒水的效率：
η100%100%＝50%．
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