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比热容
第十三章
第3节
1
复习:
1、什么是热量?热量的单位是什么?
在热传递过程中,传递内能的多少叫热量,
单位:焦(J)
2、热量总是由______物体传向______物体,
直到温度______为止。
高温
低温
相等
3、改变物体内能的方法:
热传递
做功
中午,沙子很烫而海水很凉。
情景导入
傍晚,沙子变凉了而海水却还很温暖。
为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样?
同样的日照情况下,为什么沙子和海水升高的温度不同呢?
用不同物质比一比吧!
想一想
看看不同种类的物质,吸收热量的性质是否相同。
一、
探究物质的吸热本领
做一做
是因为沙子和水是不同的物质么?
提出问题:
(1)烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗?
(2)将一壶凉水温度升到30℃和升到90℃所吸收的热量一样多吗?
即同一种物质(如水)在质量相同、温度变化相等时,吸收或放出的热量相等。
小结:
物质吸收的热量与物质的
和
有关
质量
升高的温度
问题:那么,不同物质在质量相同、温度变化相等时,它们吸收或放出的热量也相等吗?
1.该实验需要控制哪些条件相同?
2.如何得到质量相同的水和食用油?
3.如何测量温度升高的度数?
4.怎样比较水和食用油吸收热量的多少?
实验探究
不同物质的吸热能力是否相同?
在做实验之前,需要思考几个问题:
信息快递:
如果加热方法完全相同,
就可以根据加热时间长短判断物质吸收的热量多少。
酒精灯
~220V
选用哪个装置作为热源
方案一:
加热质量相同的水和食用油,使它们升高相同的温度,比较它们吸热的多少。
设计实验:
一、探究不同物质的吸热本领的强弱
分析数据得出结论:
物质
质量
m
初温
t?/℃
末温
t/℃
升高的温度Δt/℃
加热时间t/min
水
相
同
20
56
36
5
食用油
20
56
36
4
结论:水的吸热本领比食用油强。
现象:等质量的水和煤油,升高相同温度,水需要的加热时间更长,水比煤油吸收热量多。
加热质量相等的水和煤油(加热相同时间)比较它们吸收相同热量时,升高温度关系。
方案二:
设计实验:
分析数据得出结论:
物质
质量
m
加热时间t/min
初温
t?/℃
末温
t/℃
升高的温度Δt/℃
水
相
同
5
20
56
36
食用油
5
20
65
45
结论:水的吸热本领比食用油强。
现象:等质量的水和煤油,当它们吸收的热量相同时(加热时间相同),煤油比水温度升高得多一些。
实验表明:物质吸收的热量不仅与质量和升高的温度有关,还与物质的种类有关
,即不同物质的吸热能力不同,那么怎样来描述物质的这一特性呢?
用比热容这一物理量来描述这一特性
三.比热容:
2.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。
4.单位:焦/(千克
·摄氏度)
符号:J/(kg
·
℃)
1.物理意义:反映物质吸
(放)热能
力大小的物理量
读作:焦耳每千克摄氏度
3.公式:
水的比热容是:
c
水=
4.2×103
J/(kg
·
℃)
色拉油的比热容是:
c
油=
1.97×103
J/(kg·℃)
尝试说出水的比热容的物理意义:
1
kg水温度升高或降低1
℃吸收或放出的热量是4.2×103
J。
认识比热容
5.比热容数值上等于单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1
℃,所吸收(或放出)的热量
物质
比热容
物质
比热容
水
4.2
铝
0.88
酒精
2.4
干泥土
0.84
煤油
2.1
铁、钢
0.46
冰
2.1
铜
0.39
蓖麻油
1.8
水银
0.14
砂石
0.92
铅
0.13
二.比热容表
×103
J/(kg
·
℃)
6.比热容特点:
1)不同物质,比热容一般不
同。
2)同一物质不同状态下,比热容一般不同。
3)比热容是反映物质自身性质的物理量,与物质的质量、变化的温度、吸收热量的多少无关,与物质的种类、状态有关。
4)水的比热容最大(c
水=
4.2×103
J/(kg
·
℃)
物理意义:1
kg水温度升高或降低1
℃吸收或放出的热量是4.2×103
J。
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也相同,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。
交流与合作
答:这是因为在同样受热和冷却,即吸热或放热相同时,水的比热容大,温度变化小;砂石的比热容小,温度变化大。
沿海地区及我国东南部白天和晚上的气温变化____,而在沙漠地区及我国西北部昼夜气温变化____.为什么?
不大
较大
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,第二天太阳升起后,再把秧田里的水放掉,你能解释原因吗?
水稻育秧
因为水的比热容大,
白天,它吸收的一定热量后,水升高的温度不多;
夜晚,它放出一定热量后,水降低的温度不多。
海陆风的形成
白天的海风多是从海面吹向陆地
夜晚的海风通常是从陆地吹向海面
“水的比热容大”这一特点在人们的日常生活和生产中具有重要的意义。
讨论
:
1、汽车发动机为何用水来冷却?
2、冬天的散热器(俗称暖气片)为何用热水供暖?
生活·物理·社会
1.水的比热容大,在质量一定的条件下水升高相同温度时,吸热多,用水作冷却剂效果好。
2.水的比热容大,在质量一定的条件下水降低相同温度时,
放出的热量多,用热水水取暖效果好。
想一想
新疆有句谚语:
“早穿皮袄午穿纱
围着火炉吃西瓜”
你能说出它的道理吗?
1、用热水取暖。
2、用水冷却发动机
3、培育秧苗时,为使秧苗夜间不致受冻,傍晚要往田里灌水,早晨再把水放掉
7.水的比热容大的应用:
4、调节气候
三、热量的计算
1.根据物质比热容的定义可计算出该物体吸收或放出的热量为
Q=Cm△t
Q吸=Cm(t-t。)
Q放=Cm(t。-t)
C—比热容
△t
—变化温度
初温
末温
注意单位统一
例题:已知铝的比热容是0.88×10?
J/(kg·℃),这表示质量是1
kg的铝块温度升高1℃时吸收的热量是0.88×10?
J。计算:把质量为2
kg、温度为30
℃的铝块加热到100
℃,铝块吸收的热量是多少?
解:
=0.88×10?
J/(kg·℃)×2
kg×(100
℃-30
℃)
=1.232×10?
J
答:铝块吸收的热量是1.232×10?
J。
2、质量为2
kg,温度为85
℃的水吸收1.68×10?
J的热量,温度可以升高到多少℃?(外界气压为一标准大气压)
练习:
1、温度为20
℃的水,吸收1.68×10?
J的热量,温度升高到60
℃,问水的质量是多少?[c水=4.2×10?
J/(kg·℃)]
2.不计热量损失时:
在热传递过程中,如果没有热量损失,则低温物体吸收的热量就等于高温物体放出的热量,
即Q吸=Q放
Q吸=Q放
把质量为2㎏的热铁块,投入质量为5㎏的水中,
使水的温度升高了23℃,那么铁块的温度降低了
多少?(不计热量损失)
解:
水吸收的热量:
Q1=c1m1△t1=4.2×103
J/(kg
·
℃)
×5
kg
×23
℃
=4.83×105
J
铁块放出的热量:
Q2=Q1
=4.83×105
J
铁块降低的温度:
△t2=Q2/(c2m2)=
。。。。。=525
℃
例2
本课小结
比热容
概念
单位
水的比热容较大的应用
J/(kg·℃)
调节气温、做冷却剂等
热量计算
探究不同物质的吸热情况
热传递
内能
改变
利用
什么是比热容
比热容
知识的
运用
热量的
计算
课堂小结