热学与能量动力学 · 人教版九年级物理第十三章第三节

比热容与水陆温差模拟器

比热容中考大考点：水的比热容极大（c_水 = 4.2×10³ J/(kg·℃)）！吸收或放出相同的热量，水的温度变化很小。因此沿海地区昼夜温差小；沙漠砂石比热容极小，白天暴晒滚烫、夜晚散热冰凉。

本地计算 · 数据不上传

考点预设与典型误区：

3D 物理实验视窗● 60 FPS

速度:

实验控制变量

输入热量 Q

物质质量 m

物质 A (通常为水)

物质 B (通常为砂石/铁)

物质A温度变化 Δt1

物质B温度变化 Δt2

温升比 (Δt2 / Δt1)

海陆热力环流风向

【实时推导与公式代入】

基本公式： --

代入过程： --

物理状态： --

【题干】 质量为 2kg 的水，温度从 20℃ 升高到 70℃，需要吸收多少焦耳的热量？若这些热量全部被质量相同的某种液体吸收，该液体温度升高了 100℃，该液体的比热容是多少？

【详细计算步骤】

1) 水吸收的热量 Q = c_水 · m · Δt = 4.2×10³ J/(kg·℃) × 2kg × (70℃ - 20℃) = 4.2×10³ × 2 × 50 = 4.2×10⁵ J；2) 由 Q = c_液 · m · Δt_液得 c_液 = Q / (m · Δt_液) = 4.2×10⁵ J / (2kg × 100℃) = 2.1×10³ J/(kg·℃)（煤油或酒精的比热容）。

【题干】 在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中，为什么必须选用两个完全相同的电加热器或酒精灯？

【详细计算步骤】

利用转换法和控制变量法！相同的加热器在相同的时间内释放的热量严格相同。通过记录“加热时间的长短”就能精准等效反映“物质吸收热量的多少”，消除了测量未知吸热量的难题。

Q1. 变式 1：用热水袋取暖、家庭供暖系统（暖气片）、汽车发动机散热冷却液，为什么都普遍选择“水”作为循环工作介质？

Q2. 变式 2：在探究水和食用油吸热能力的实验中，小明取了“体积相同”的水和油进行加热，这种操作正确吗？为什么？

Q3. 变式 3：一小块烧红的铁块（温度 800℃）投入一盆冷水中，铁块放出的热量与水吸收的热量一定相等吗？为什么？

“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”描述了我国新疆吐鲁番盆地的气候特征，物理成因是什么？

沙漠地区地表全是砂石，砂石的比热容极小（约为水的 1/5）。白天在强烈的太阳暴晒下迅速升温高温炙热；太阳落山后放热迅速降温，夜间气温骤降逼近零度，昼夜温差高达三四十度。

培育水稻秧苗时，为了防止夜间秧苗被倒春寒冻坏，有经验的农民常常在傍晚向秧田灌水，早上再把水放掉，这是为什么？

利用水的高比热容防冻！傍晚向秧田灌深水，夜间气温骤降时水缓慢放热，温度不会降得过低，保护幼苗不被霜冻；白天把水放浅，让少量的水和泥土在阳光下迅速升温，促进秧苗生长。

物体吸收热量，温度一定会升高吗？物体放出热量，温度一定会降低吗？

不一定！在发生物态变化时：晶体在熔化过程中持续吸热但温度保持熔点不变；液体在沸腾过程中持续吸热但温度保持沸点不变；同理凝固和液化放热温度也可以保持恒定。

热量、温度、内能这三个物理概念最容易混淆的用法是什么？

热量是“过程量”（只能说“吸收/放出热量”，绝不能说“含有/具有热量”）；温度是“状态量”（只能说“升高/降低/是多少度”）；内能是物体内部所有分子动能和势能的总和（任何物体都“具有内能”）。