你好，我是物理柯老师。
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上周末，我和朋友一家去海边。他刚撑好遮阳伞，儿子就蹲在旁边堆沙堡。没捧几下，小家伙忽然撒开手：“爸爸，这沙子怎么这么烫！”
“太阳晒的呀。”朋友一边铺垫子，一边答。
孩子拎着小桶去打水，回来却不服气了：“海水也晒着太阳，怎么没这么热？”他把手伸进桶里，又摸摸沙子，像是怕自己刚才感觉错了。
朋友也试了试，转头看我：“柯老师，这个我好像学过。可让孩子问起来，还真解释不清。”
一、沙子先烫手，和比热容有关
各取1kg水和1kg沙子，让它们吸收同样多的热量，水升温少，沙子升温多。原因是水的比热容比沙子大。
说得直白些，同样是1kg，都要升高1℃，水需要吸收更多热量。给同样质量的水和沙子相同的热量，水的温度就没有升得那么多。所以，“更烫”不一定意味着“吸热更多”。
真实海滩上，水还会流动、蒸发，两者吸收阳光的情况也不同，晒得一样久，不代表吸热量一定相同。比热容不同是这种温差的重要原因，实际情况还有其他影响。
二、比热容的含义与热量计算
单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量，叫做这种物质的比热容。用c表示，单位是J/（kg·℃）。
水的比热容是4.2×10³J/（kg·℃），意思就是：1kg水，升高1℃，需要吸收4200J热量。水的质量翻倍，或升高的温度翻倍，需要的热量也相应翻倍。
把水的多少和升高的温度一起考虑，就得到Q吸＝cmΔt。Q吸用J，质量m用kg，升高的温度Δt用℃；本节计算不发生物态变化，比热容按常量处理。
例如，200g水从20℃升到30℃，质量是0.2kg，Δt＝30℃－20℃＝10℃，吸收的热量是4200×0.2×10＝8400J。
陪孩子看计算时，“升到”和“升高了”很值得留意：30℃是最后的温度，10℃才是这次增加的温度。弄清这两个意思，公式里的Δt就不难填了。
一杯水倒掉一半，剩下的水比热容不变，但升高同样温度需要的总热量减半。变的是水的多少，不是水这种物质的特性。
降温时用Q放＝cmΔt，Δt表示降低了多少摄氏度。从30℃降到20℃，用的也是10℃。
三、实验里怎样比较吸热能力
用天平称出相同质量的水和沙子，装进相同的烧杯，调到相同初温，用相同电加热器加热，适当搅拌，使温度尽量均匀。
这里要称质量，不能只看是否装得一样满：体积相同，质量未必相同，物质的多少本身就会影响升温。
热量不方便直接测，可以借助时间。在相同电加热器、忽略热损失差异的条件下，加热时间相同，可以近似认为吸热量相同。
一种做法是，加热相同时间，看谁升温少。水和沙子质量相同、吸热量相同，水升温少，说明水的比热容较大。水并没有少吸热。
另一种做法是，升高相同温度，看谁加热更久。都从20℃升到30℃，相同质量的水需要加热更久，说明吸热更多，也能得出水的比热容较大的结论。
“吸热能力强”说的是相同质量、升高相同温度时，吸收的热量多，不是直接说吸热快。
四、水为什么能冷却，也能供暖
冷却发动机，利用的是水能吸收较多热量。与相同质量、比热容较小的物质相比，升高相同温度时，水吸热更多。循环水从发动机吸热，再到散热器散热。
热水供暖，利用的是水降温时能放出较多热量。同样质量、降低相同温度，水比比热容较小的物质放热多，热水流经暖气片，把热量传给室内空气。
水体还能帮助调节气温：质量相同、吸收或放出相同热量，水比沙子的温度变化小，这种特性有助于缓和周围气温的变化。
洒水后地面变凉，主要用到的却是蒸发吸热：水蒸发时从地面和周围吸热。孩子游泳上岸觉得凉，也有同样的原因。
看到“水能降温”，我们就多看一眼具体过程：是在升温吸热，还是在蒸发吸热？这样给孩子解释，就不会把不同现象都归到“比热容大”上。
让孩子做下这几道题（5 道）
【基础题】
1.（2026·四川眉山）端午节吃粽子、赛龙舟是我国的传统文化习俗。煮好的粽子香气四溢，这是________现象；赛前选手感觉船桨晒得发烫而河水却较凉，是因为水的________较大。
2.质量相等的水和干沙，初温相同，吸收相等热量后均未发生物态变化。已知水的比热容大于干沙，下列判断正确的是（ ）
A．水升高的温度较大
B．干沙吸收的热量较多
C．水升高的温度较小
D．两者的末温一定相同
【中档题】
3.（2026·山东烟台）夏日炎炎，游泳的人上岸后会感到很凉爽，这是因为水蒸发____________（选填“吸收”或“放出”）热量；海滩上的沙子烫脚，而海水却是凉凉的，这是因为海水的比热容____________（选填“大于”或“小于”）沙子的比热容；漫步沙滩，可闻到大海的“味道”，这说明____________。
4.（2026·黑龙江绥化）利用如图甲所示的装置比较不同物质吸收热量的情况。
(1)两烧杯中分别装入________（选填“质量”或“体积”）相等的水和食用油。
(2)利用相同的电加热器加热，通过________间接反映水、食用油吸收热量的多少。
(3)根据实验数据绘制温度与时间的关系图像如图乙所示。分析可知________（选填“A”或“B”）是食用油的温度随时间变化的关系图像，________（选填“食用油”或“水”）的吸热能力较强。
【压轴题】
5.在一个不发生物态变化的加热模型中，200g水和1kg干沙的初温均为20℃，分别吸收8.4×10³J热量。已知c水＝4.2×10³J/（kg·℃），本题取c沙＝0.84×10³J/（kg·℃），均按常量处理。
（1）分别求水和干沙升高的温度及末温。
（2）小明说：“水的比热容大，所以这次水的末温一定比干沙低。”他的判断对吗？他漏看了什么条件？
答案与解析
第 1 题：答案 扩散；比热容。
解析：粽子的香味分子不断做无规则运动，散入空气，我们便能闻到香味，这是扩散现象。水的比热容较大：如果质量相同、吸收的热量相同，水升温较少。这种特性是河水不容易像船桨那样晒得发烫的重要原因。
第 2 题：答案 C。
解析：两者质量和吸收的热量都相等，水的比热容较大，升高的温度就较小，所以选C。用公式表示是Δt＝Q/（cm）：Q和m相同，c越大，Δt越小。题目已给出热量相等，B与已知条件不符；初温相同、升温不同，末温也不会相同。
第 3 题：答案 吸收；大于；分子在不停地做无规则运动。
解析：皮肤表面的水蒸发时吸热，人便感觉凉爽。海水的比热容比沙子大，在相同质量、吸收相同热量时，海水升温较少。气味传来则与分子的无规则运动有关。这三个空虽然都写海边，涉及的物理原因各不相同。
第 4 题：答案 （1）质量；（2）加热时间；（3）A，水。
解析：水和油先取相同质量。相同电加热器加热、忽略热损失差异时，可以通过加热时间比较吸收的热量。表中加热2min，水升高38－30＝8℃，油升高47－30＝17℃，因此较陡的A线对应油。在同质量、同吸热量的比较中，水升温较少，说明水的吸热能力较强。
第 5 题：答案 （1）水和干沙都升高10℃，末温均为30℃；（2）不对，漏看了两者质量不同。
解析：200g＝0.2kg。水的Δt＝8400/（4200×0.2）＝10℃；干沙的Δt＝8400/（840×1）＝10℃，末温都是20℃＋10℃＝30℃。水的比热容是干沙的5倍，但水的质量只有干沙的五分之一，两者的cm恰好相同。因此这次吸收相同热量，升温也相同，只看比热容就解释不了这次比较。
今天分享结束，明天见！
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