12.2 科学探究：物质的比热容

(共26张PPT)
第十二章 内能与热机
（1）烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗？
（2）把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗？
水在温度升高时吸收的热量，跟水的质量有关，和升高的温度有关 。
把一壶水烧开比烧成温水需要的热量多
烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多
为什么在同一时刻沙子和海水的温度却不一样？
物质吸收（或放出）热量的多少，除了与物质的质量和温度变化有关外，还可能与什么有关？
可能与物质的种类有关。
如何通过实验来研究
根据猜想设计实验
让我们认识电加热器
方案一：取等质量的水和煤油，加热相同的时间（吸收相等的热量）后，比较温度的变化。
方案二：取等质量的水和煤油，使其升高相同的温度，比较加热的时间（吸收热量的多少)。
根据猜想设计实验
研究不同物质吸收热量的能力，所要控制的因素：
1、质量相同
2、升高的温度相同
3、加热的热源要相同
如果加热器及加热方法完全相同, 就可以认为相同时间里物质吸收的热量相同
信息快递：

进行实验，收集信息
我知道了!
相等质量的水和煤油吸收相等的热量后，升高的温度是不同的。
相等质量的水和煤油升高相同的温度。吸收的热量是不同的。
相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量是 。
相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量是 。
分析得出结论
相同的
不相同的
实验后的思考
1、水和煤油谁的吸热能力强？
2、如何科学地比较不同物质的这种特性？
实验后的思考,往往比实验本身更重要。
——牛顿
比热容的概念
其实很简单，就是采用比较单位质量、升高1℃ 的水和煤油 吸热的多少来比较它们的吸热能力。
比热容(C)：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量，叫做这一物质的比热容．
比热容的单位 ： J/（kg·℃）
水的比热容： 4.2×103J/(kg · ℃)
它的物理意义是:
一千克的水温度每升高(降低) 1℃,吸收(或放出)热量是4.2×103J
比热容是物质的一种特性，就像密度是物质的特性一样，同种物质的比热容是一定，不随物体吸收或放出的热量多少、质量、升高或降低的温度而改变。
几种物质的比热容[单位：J/（kg·℃）]
水 4.2×103 蓖麻油 1.8×103 铁、钢0.46×103
酒精 2.4×103 砂石 0.92×103
铜 0.39×103
煤油 2.1×103
铝 0.88×103 水银 0.14×103
冰 2.1×103 干泥土 0.84×103 铅 0.13×103
你发现了什么？
物质的比热容与物质的种类有关，不同的物质的比热容是不同的；
水的比热容最大；
物质的比热容不仅与物质的种类有关，同时还与物质的状态有关，如水的比热容与冰的比热容就不相等；
……
1.为什么在同一时刻沙子和海水的温度却不一样？
由于海水的比热容大，砂石比热容小，海水与砂石比较，吸收或放出同样的热量，升高或降低的温度较小，白天在受太阳照射条件相同时，海水的温度变化要小些，沿海地区比内陆地区温升慢，夜晚放热，沿海地区温度降低也少。所以一天之中，沿海地区温度变化小，内陆地区温度变化大。同理，在一年之中夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。
2、人们选择用水给发动机冷却，用
水取暖，这是为什么？
水的比热容大，在质 量一定的条件下水升高(或降低)一定温度吸热(或放热)很多，用水用冷却剂或取暖效果好。
热量的计算
公式:
Ｑ=ｃｍ△t
Ｑ：物体温度变化时吸收或放出的热量；单位为J
ｃ：物质比热容 单位 J/(kg.℃)
ｍ：物体的质量 单位 kg
△ t ：温度的变化值，温度升高时为ｔ2－ｔ1；温度降低时为ｔ1－ｔ2 ， 单位 ℃
例1、质量为2kg的沸水（100℃），温度降低了60℃，水放出了多少热量？
解：Q放=cm△t
＝4.2╳103J/(kg.℃) ×2kg × 60℃
＝5.04 × 105J
答：水放出了5.04 × 105J热量
热平衡关系式：
Q放=Q吸
两个温度不同的物体放在一起时，高温物体将放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高；最后两物体温度相同，称为达到热平衡。
练一练：
1 .下列说法正确的是 （ ）
A 物体温度越高，比热容越大
B 物体的质量越大，比热容越小
C 物体吸收的热量越多，比热容越大
D 物质的比热容跟物体的质量大小，温度变化的多少以及物体吸收热量的多少都无关。
D
练一练：
下列物质的比热容发生改变的是（ ）
A 一杯水倒掉半杯
B 水凝固成冰
C 0℃的水变成4 ℃的水
D 将铁块锉成铁球
B
3.在农业生产中,为了保护秧苗夜间不致受冻,傍晚时要向秧田里多灌些水,这是因为水( )
A.密度大 B.比热容大
C.温度高 D.热膨胀大
B
练一练：
4、大到发电厂，小到小汽车，都是使用水作为散热的物质。用物理知识来说明：这是因为水的_________比其它液体物质大得多的缘故。
练一练：
比热容
5． 如图所示是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置．
①加热过程中，用搅棒搅动的目的是_________
____________；水和煤油吸热的多少是通过______
______来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。
②关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是________（填字母）
A．采用相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小，与烧杯底的距离等)
B．烧杯中分别装入相同体积的水和煤油
C．使用相同的烧杯
练一练：
使液体
均匀受热
加热
时间
B