九年级物理 · 第十三章 内能 · 第 3 节

比热容

SPECIFIC HEAT CAPACITY

Q = cmΔt

现象 → 实验 → 定义 → 公式 → 例题 → 应用 → 总结

01生活现象海边的“冷热之谜”

☀  白天 · 烈日当空

沙子 22℃+0℃

海水 22℃+0℃

☾  夜晚 · 气温下降

沙子 45℃−0℃

海水 26℃−0℃

？ 同样的日照、同样的夜晚，为什么 沙子 温度变化大，海水 温度变化小？

02实验探究不同物质的吸热能力

m_水 = m_油（质量相同）

相同规格电加热器

水  20.0 ℃

食用油  20.0 ℃

◆ 控制变量法

⇄ 转换法：加热时间相同 ⇒ 吸收热量相同

温度 – 时间图像加热时间 0.0 min

① 吸收相同热量：食用油升温 36℃，水只升温 18℃

② 升高相同温度：水加热时间更长、吸热更多 ⇒ 水的吸热能力更强

03比热容的定义描述物质吸热能力的物理量

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，叫做这种物质的比热容，用符号 c 表示。

定义式

c = Qm·Δt

c比热容 Q吸收的热量 m质量 Δt升高的温度

单位

J/(kg·℃)

读作：焦每千克摄氏度

比热容是物质的一种特性

✓ 只与 物质种类、状态 有关

✗ 与 质量、温度高低、吸放热多少 无关

例：水 4.2×10³ → 冰 2.1×10³ J/(kg·℃)

04水的比热容记住这个数

常见物质中水的比热容较大

c_水 = 4.2×10³ J/(kg·℃)

物理意义：1 kg 的水，温度升高 1 ℃，
吸收的热量为 4.2×10³ J

温度 20.00 ℃
吸热 0 J

反之：1 kg 水温度降低 1 ℃，放出 4.2×10³ J 的热量

常见物质的比热容  单位：×10³ J/(kg·℃)

沙石 0.92 ≈ 水的 1/5 → 吸收相同热量，沙子升温约是海水的 5 倍！

05热量的计算由定义式变形而来

吸热（升温）

Q_吸 = cm(t − t₀)

放热（降温）

Q_放 = cm(t₀ − t)

统一写成

Q = cmΔt

公式变形

c=QmΔt m=QcΔt Δt=Qcm

Q

热量

单位 J

c

比热容

J/(kg·℃)

m

质量

单位 kg

t₀

初温

单位 ℃

t

末温

单位 ℃

Δt

温度变化量

单位 ℃

⚠ 单位必须统一：质量用 kg（500 g = 0.5 kg），热量用 J，温度用 ℃

06例题 ①已知温度变化，求热量

例 1把质量为 2 kg 的水从 20 ℃ 加热到 70 ℃，水需要吸收多少热量？
[ c水 = 4.2×10³ J/(kg·℃) ]

已知m = 2 kg，t₀ = 20 ℃，t = 70 ℃

求Q_吸

解Q_吸 = c_水 m (t − t₀)

= 4.2×10³ J/(kg·℃) × 2 kg × (70 ℃ − 20 ℃)

= 4.2×10⁵ J

答水需要吸收 4.2×10⁵ J 的热量。

加热过程模拟

t = 20 ℃
Δt = 0 ℃
Q_吸 =
0 J

07例题 ②求比热容，鉴别物质

例 2质量为 500 g 的某金属块，温度从 20 ℃ 升高到 60 ℃，吸收了 9.2×10³ J 的热量。求它的比热容，并判断它可能是哪种金属。

换算m = 500 g = 0.5 kg  ← 易错！

解Δt = t − t₀ = 60 ℃ − 20 ℃ = 40 ℃

c = Q_吸mΔt = 9.2×10³ J0.5 kg × 40 ℃

= 0.46×10³ J/(kg·℃)

答比热容为 0.46×10³ J/(kg·℃)，可能是铁。

t = 20 ℃   Q = 0 J

查表×10³ J/(kg·℃)

铝0.88

铁、钢0.46

铜0.39

水银0.14

08例题 ③求末温 · 小心沸点陷阱

例 3在 1 标准大气压下，质量为 2 kg、初温为 30 ℃ 的水吸收 6.72×10⁵ J 的热量后，温度升高到多少 ℃？

解Δt = Q_吸c_水m = 6.72×10⁵ J4.2×10³ J/(kg·℃) × 2 kg = 80 ℃

t = t₀ + Δt = 30 ℃ + 80 ℃ = 110 ℃ ✗

⚠ 1 标准大气压下水的沸点是 100 ℃，沸腾后继续吸热，温度保持不变

∴ t = 100 ℃ ✓

t = 30 ℃

等待加热…

沸腾中 · 温度不变

“升高了 80 ℃” → Δt（变化量）
“升高到 100 ℃” → t（末温）

09例题 ④比值计算

例 4甲、乙两物体质量之比 m甲 : m乙 = 3 : 2，比热容之比 c甲 : c乙 = 1 : 3，吸收相同的热量，升高的温度之比 Δt甲 : Δt乙 = ？

解由 Q = cmΔt 得  Δt = Qcm，Q 相同可约去

Δt_甲Δt_乙 = c_乙 m_乙c_甲 m_甲 = 3 × 21 × 3 = 21

Δt甲 : Δt乙 = 2 : 1

比值题三步走

① 写出所求量的表达式
② 相同的量约掉（这里是 Q）
③ 代入比值，分子分母别颠倒

Q 一定：Δt 与 cm 成反比

甲 cm=3

乙 cm=6

甲 Δt=2

乙 Δt=1

10生活应用水的比热容大

发动机水冷

升高相同温度，水能吸收更多热量，带走发动机的热，冷却效果好。

暖气用热水

降低相同温度，水能放出更多热量，取暖效果好。

秧田夜间灌水

夜晚水放出热量时温度降得少，秧田保持较高温度，防止秧苗冻伤。

沿海 vs 内陆

沿海昼夜温差小；沙漠沙石比热容小，“早穿皮袄午穿纱”。

11知识总结一张图记牢

比热容

定义c = Q / (mΔt)

单位J/(kg·℃)

特性只与种类、状态有关

水4.2×10³ J/(kg·℃)

公式Q = cmΔt

易错g→kg · 升高了/升高到
沸点 100 ℃

谢谢观看

SPECIFIC HEAT · Q = cmΔt

比热容 · Specific Heat

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