比熱容疑難解析

谷娟

一、比熱容的概念題

例1 下列說(shuō)法正確的是（ ）.

A.一杯煤油用去一半，比熱容減小

B.吸收熱量多的物質(zhì)，比熱容一定大

C.高溫物體放出的熱量一定多

D.質(zhì)量相同的水和煤油，吸收了相同的熱量，煤油升高的溫度大于水升高的溫度

解析 比熱容是物質(zhì)的一種特性，同種物質(zhì)，狀態(tài)不變，比熱不變.在質(zhì)量和吸收的熱量相同時(shí)，煤油的比熱比水小，因此煤油的升溫比水快.選D.

例2 由于水的比熱容比沙石或干泥土的比熱容大，所以在沿海地區(qū)陸地表面的氣溫比海面的氣溫晝夜變化顯著.因此（ ）.

A.白天的海風(fēng)多是從陸地吹向海面，夜晚的海風(fēng)多是從海面吹向陸地

B.白天的海風(fēng)多是從海面吹向陸地，夜晚的海風(fēng)多是從陸地吹向海面

C.白天和夜晚的海風(fēng)多是從陸地吹向海面

D.白天和夜晚的海風(fēng)多是從海面吹向陸地

解析 本題考查比熱容與內(nèi)能的知識(shí).在沿海地區(qū)，由于水的比熱容比沙石或干泥土的比熱容大，所以在吸收相等的熱量后，白天陸地上比海上受熱快，溫度上升明顯，高于海上，氣壓低于海上，地面的空氣受熱膨脹變輕，開(kāi)始上升，海風(fēng)便不斷地吹向陸地.夜間，陸地比海上散熱快，溫度下降明顯，低于海上，氣壓分布正好與白天相反，風(fēng)就從陸地吹向海面，這種風(fēng)被稱為海陸風(fēng).選B.

二、比熱容探究題

例3 為了比較水和食用油的吸熱能力，小明用兩個(gè)相同的裝置做了如圖1所示的實(shí)驗(yàn).

（1）本實(shí)驗(yàn)中除了選用圖中器材，還需要哪些器材？

（2）在兩個(gè)相同的燒杯中加入初溫相同、 相同的水和食用油；選用相同酒精燈的目的是：使水和煤油在單位時(shí)間內(nèi) .

（3）此實(shí)驗(yàn)中你打算采用何種實(shí)驗(yàn)方案？

（4）如果要使水和食用油的最后溫度相同，就要給水加熱更長(zhǎng)的時(shí)間，說(shuō)明水吸收的熱量 （大于/小于/等于）食用油吸收的熱量.；同時(shí)也說(shuō)明水溫升高較 （快/慢）.

（5）實(shí)驗(yàn)表明， （水/食用油）吸熱的能力更強(qiáng).

分析 結(jié)合實(shí)驗(yàn)方案，從實(shí)驗(yàn)圖中可以看到，缺少測(cè)量溫度的溫度計(jì)和使物質(zhì)受熱均勻的玻璃棒，稱量質(zhì)量的天平、測(cè)量加熱時(shí)間的秒表和給酒精燈點(diǎn)火的火柴.

本實(shí)驗(yàn)無(wú)論采取哪種方案，都要控制水和食用油的質(zhì)量和初溫保持不變；而且都要選用相同的加熱方式，目的讓水和食用油在單位時(shí)間內(nèi)吸收相同的熱量.

一、給質(zhì)量、初溫相同的水和沙子加熱相同的時(shí)間，比較溫度升高的多少.

二、讓質(zhì)量、初溫相同的沙子和水升高相同的溫度，比較加熱時(shí)間的長(zhǎng)短.

從實(shí)際來(lái)看，選擇第二種方案更容易理解，當(dāng)升高相同溫度時(shí)，加熱時(shí)間越長(zhǎng)，說(shuō)明吸熱能力越強(qiáng)，但同時(shí)也說(shuō)明了，吸熱能力強(qiáng)的，溫度變化慢.

例4 為了探究水和煤油吸熱能力的大小關(guān)系，小明用4個(gè)相同的燒杯分別盛水和煤油，用同樣的加熱器加熱水和煤油，實(shí)驗(yàn)記錄如下表：

根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)，請(qǐng)完成下列問(wèn)題：

（1）比較燒杯1和3，結(jié)論是： .

（2）比較燒杯1和2，結(jié)論是： .

（3）比較燒杯1和4，結(jié)論是： .

（4）綜合上述三個(gè)結(jié)論是： ，進(jìn)行概括，可以得到的結(jié)論是： .

分析 先分析每一列每一行所表示的物理量，對(duì)各個(gè)參與量進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)相同與不相同的量，相同的量是被控制量，不相同的量是變化的量.先找出相同的量，再找出因變量與自變量之間的關(guān)系，最后加以綜合便得出結(jié)論.

比較燒杯1和3可知，相同的量是質(zhì)量、升高的溫度，不同的量是物質(zhì)種類，導(dǎo)致的結(jié)果是吸收的熱量不同，在此吸收的熱量與物質(zhì)種類建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，由此可得：當(dāng)質(zhì)量相同的煤油和水升高相同的溫度，水的吸熱能力較強(qiáng).

比較燒杯1和2，物質(zhì)種類相同，質(zhì)量不同，升高的溫度相同，加熱時(shí)間不同，即吸收的熱量不同，由此可得：同種物質(zhì)，升高相同的溫度時(shí)，質(zhì)量越大，吸熱越多.

比較1和4，物質(zhì)的質(zhì)量相同，加熱時(shí)間相同，種類和升高的溫度不同，可得：質(zhì)量相同的煤油，加熱相同時(shí)間，煤油升溫快，吸熱能力弱.

三、圖像信息題

圖像題要讀懂橫縱坐標(biāo)的物理量含義.如下題，要比較兩種物質(zhì)的比熱容大小，有兩種方案：一是選擇相同的加熱時(shí)間，比較溫度升高多少，溫度升高的越高，比熱容越小；二是如圖2所示，讓物質(zhì)升高相同的溫度，比加熱時(shí)間的長(zhǎng)短，加熱時(shí)間越長(zhǎng)，比熱容越大.

例5 用兩個(gè)相同的電熱器給質(zhì)量相同的物質(zhì)甲和水加熱，它們的溫度隨加熱時(shí)間的變化關(guān)系如圖2所示，據(jù)此判斷物質(zhì)甲的比熱容為 且 （小于/大于）水.

解析 兩個(gè)電熱器相同，說(shuō)明物質(zhì)甲和水相同時(shí)間內(nèi)吸熱相等.從圖像看出，物質(zhì)甲的溫度從0℃升高到60℃需用時(shí)10min；水的溫度從0℃升高到60℃需用時(shí)20min，這說(shuō)明質(zhì)量相同的物質(zhì)甲和水升高相同的溫度，甲吸收的熱量是水的一半，所以甲的比熱容是水的一半.