(共29张PPT)
13.3
比热容
同样的日照条件,海水的温度和沙滩不一样。白天,海水凉,沙滩烫脚;傍晚,沙滩凉了下来,海水却还暖暖的,这是为什么呢?
根据生活经验回答∶
(1)烧开一壶水与烧开半壶水需要的时间一样长吗?
它们吸收的热量一样多吗?
(2)把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗?
(3)水升温时吸收热量的多少可能跟哪些因素有关呢?
(4)做饭时烧水与加热同样多的油哪个更快呢?
比较不同物质吸热的情况
1.研究不同物质(水和食用油)在质量相同、升高温度相同时,吸收热量(加热时间)是否相等。
(1)比什么?拿谁比?怎么比?
(2)怎么知道哪种物质吸收热量多?
(3)要记录哪些数据?
实验目的
实验准备
2.研究不同物质(水和食用油)在质量相同、吸收热量(加热时间)相同时,升高的温度是否相等。
知识点一
物体的吸热能力
比较不同物质吸热的情况
(1)使质量相同的不同物质升高相同的温度,看加热时间的长短。加热时间长的吸热能力强。
(1)转换法:利用加热时间的长短或升高温度的多少来反映物体吸热的多少。
比较不同物质吸热能力的方法
实验方法
(2)控制变量法:控制物质的质量、升高的温度或加热时间相同。
(2)使质量相同的不同物质加热相同的时间,看升高温度的多少。升高温度小的吸热能力强。
天平、停表、2个相同规格的温度计、2个相同规格的电加热器、
2个相同规格的烧杯、适量的水和油……
比较不同物质吸热的情况
实验器材
进行实验
比较不同物质吸热的情况
实验数据
进行现象
加热时间/s
0
20
40
60
80
……
温度/℃
水
40
43
46
49
51
……
食用油
40
45
50
56
61
……
1.加热相同时间(吸收的热量相同)
水升高的温度
<
食用油升高的温度
2.升高相同的温度
水加热的时间
>
食用油加热的时间
即水吸收的热量更多
比较不同物质吸热的情况
实验结论
不同物质的吸热本领是不同的
质量一定的水和食用油,升高相同的温度,水吸收的热量多。
质量一定的水和食用油,吸收相同的热量,煤油升高的温度比水高。
水的吸热本领比食用油的吸热本领强
例题
在“比较不同物质吸热情况”的实验中,实验装置如图所示。
加热时间/
min
0
1
2
3
4
甲的温度/
℃
20
27
34
41
48
乙的温度/
℃
20
35
50
65
80
(1)该实验除了图中的实验器材外,还需要用到的实验器材有:停表和 。?
(2)实验中应选用规格 (选填“相同”或“不同”)的电加热器分别给初温相同且 (选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体加热,并记录实验数据。?
(3)分析下表中实验数据可知,此实验是通过比较_________(选填“加热时间”或“温度变化”)来判断吸热能力强弱的, (选填“甲”或“乙”)液体吸热本领强。
(4)该实验用到的研究方法有:转换法和
。
?
天平
相同
质量
温度变化
甲
控制变量法
如何科学地比较不同物质的吸热能力呢?
经过科学测定,发现一般情况下,不同的物质,在质量×相等、升高温度相同时,吸收的热量不同。物质的这种性质,用物理量比热容来表示。
比热容
知识点二
比热容
????
????
????
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。
c(英文小写)
单位:
①国际单位?
焦/(千克·开)?
J/(kg·K)
②常用单位?
焦/(千克·℃)?
J/(kg·℃)
符号:
比热容
????
定义式:
比热容
Q吸——吸收的热量—单位:焦耳(J)
m——质量—单位:千克(kg)
△t——升高的温度—单位:摄氏度(℃)
c——比热容—单位:焦耳每千克摄氏度【
J/kg·(℃)
】
????
????
????
??
①比热容是物质的特性。比热反映了物质的吸放热本领,比热越大,不容易升温,也不容易降温。
②不同种类的物质比热容一般不同
③比热容与物质的种类有关
④比热容与物态有关:
c水=4.2×?
?
?
?J/(kg·℃)
c冰=2.1×?
?
?
?J/(kg·℃)
⑤水的比热:
c水=
4.2
×?
?
?
?J/(kg
·℃)
物理意义是:
1千克的水每升高(降低)
1℃,吸收(放出)热量4.2×?
?
?
?J
⑥热量公式:
Q=cm△t
c与Q、m、△t无关
比热容
物质
比热容
c/[J·(kg·℃)-1]
物质
比热容
c/[J·(kg·℃)-1]
水
4.2×103
铝
0.88×103
酒精
2.4×103
干泥土
约0.84×103
煤油
2.1×103
铁、钢
0.46×103
冰
2.1×103
铜
0.39×103
色拉油
1.97×103
水银
0.14×103
沙石
约0.92×103
铅
0.13×103
比热容
对于同一物态的某种物质,根据
可知
( )
A.比热容跟热量成正比
B.比热容跟质量成反比
C.比热容跟温度变化成反比
D.吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是一个恒量
例题
D
插上水稻秧苗的秧田都要蓄上一定的水,使其具有一定的“保温”功能。若一秧田所蓄水的质量为4×103
kg,如果水温升高2
℃,则水吸收的热量为 J。若这些热量被同等质量的干泥土吸收,则干泥土升高的温度是 ℃。[c水=4.2×103
J/(kg·℃),c泥土=0.84×103
J/(kg·℃)]?
例题
3.36×107
10
考虑经济成本,谈一谈暖气用水好,还是用油好?
因为水的比热容比油大,根据Q=cm△t,质量一定的条件下降低相同的温度,水放出的热量更多。
比热容的应用
沙漠地区“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃瓜”为什么?
白天,当太阳照射到沙漠时,由于砂石的比热容较小,砂石吸收热量后,其温度会迅速升高;而到傍晚,砂石要放出热量,由于砂石的比热容较小,砂石的温度会马上下降,温度很低,所以沙漠气候温差变化很大。
比热容的应用
????
水稻是喜温作物,在每年三四月份育秧时,为了防止霜冻,傍晚常常在秧田里灌一些水过夜,你能解释原因吗?
因为水的比热容大,傍晚温度低水放热降温缓慢,不至于引发冻害
比热容的应用
吐鲁番夏天最高温度大多在四十多摄氏度,居中国之首,而火焰山又是吐鲁番最热的地方,其表面温度最高曾达到八十多摄氏度。但一到晚上气温一下子就降到二十多摄氏度,空调都不用开
。
想想这是为什么呢?
吐鲁番属于沙漠地区,因为砂石的比热容比较小,容易升温也容易降温。
比热容的应用
为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样?
因为海水与沙子受光照的时间完全相同,所以它们吸收的热量相同,但是海水的比热容比沙子的比热容大,所以海水升温比沙子慢;没有日照时,海水降温比沙子慢。
中午,沙子很烫而海水很凉。
傍晚,沙子变凉了而海水却还很温暖。
比热容的应用
因为水的比热容大,不容易升温也不容易降温
昆明,又名春城,是云南省的首府。昆明的周边,现在滇池南北长约40千米,东西宽约8千米,总面积300平方千米,湖岸线长163.2千米,最大水深10.4米,平均水深4.4米。那里的气候宜人,四季如春,这与滇池密切相关。你知道其中的缘故吗?
比热容的应用
????
炎炎夏季,都市气温往往比郊外要高3
℃
~
5
℃,这就是热岛效应,应该如何应对呢?
种草种树,增加水蒸气蒸腾
修建人工湖,利用水的吸热本领强,来调节气温。
比热容的应用
例题
下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是
( )
A.让热水流过散热器供暖
B.用循环水冷却汽车发动机
C.沿海地区昼夜温差较小
D.夏天在房间内洒水降温
D
例题
如图所示,我国北方有些地区冬季供暖用的“暖气”,用水做循环物质,主要是应用了水的比热容_______的性质,在降低相同的温度时能放出
(选填“较多”或“较少”)的热量。
较大
较多
总结
比
热
容
比较不同物质
吸热的情况
实验方法
转换法
控制变量法
实验结论:
不同物质的吸热本领是不同的
比热容
????
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。
单位:
J/(kg·K)、
J/(kg·℃)
定义式:
Q=cm△t
水的比热:
c水=
4.2
×?
?
?
?J/(kg
·℃)
应用
????
????
暖气中的循环物质是水
汽车发动机冷却物质是水
农业上可保护秧苗不致冻坏
对气候的影响:
沿海昼夜温差小,内陆昼夜温差大
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