(共19张PPT)
16.3比热容
学习目标
1.会利用吸放热公式进行热量的计算。
2.会利用吸放热公式变形求温度、质量、比热容等物理量。
3.会通过图表获得信息,进行相关热量计算。
重点
运用吸放热公式进行热量计算。
难点
会通过图表获得信息,进行相关热量计算。
Q
同学们,上节课我们已经学习了比热容的相关知识,现在让我们小试牛刀!
1.一般来说,用符号__表示热量,符号____表示物质的比热容,m表示_________ ,t0表示___,t表示____。
2.物体吸收热量,采用公式__________计算。
3.物体放出热量,采用公式__________计算。
4.热传递过程中吸收的热量和放出的热量有什么关系:___________________________________________
C
物体的质量
初温
末温
Q吸=Cm(t-t0)
Q吸=Cm(t0-t)
当没有热量损失时Q吸=Q放,当有热量损失时Q吸解析:1)要确定研究对象是什么,2)明确使用公式,3)换算单位,带入计算。
注意:关键词“它们”,铁锅和水吸收的热量分别计算
解:铁锅吸收的热量为:
Q铁=C铁m铁(t-t0)=0.46×103J/(kg·℃)×0.2kg×(75℃-25℃)
=4.6×103J
水吸收的热量为:
Q水=C水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(75℃-25℃)
=2.1×105J
Q总=Q铁+Q水=4.6×103J+2.1×105J=2.146×105J
答:需要吸收2.146×105J的热量。
活动一
解析:1)求温度等其它物理量,利用公式变形,2)代入数据求出升高的温度或其它物理量,3)如果需要求出初温或末温,再根据 t=t0-t(或 t=t-t0)变形得出。
注意:关键词“升高”和“升高到”,“降低”和“降低到”;还要考虑实际情,如晶体的熔化、水的沸腾等,本题求解时,若不注意分析在1标准大气压下,水吸热温度升高到沸点(100℃)保持不变,就会造成错解。
解:(1)由 Q=Cm t得
水升高的温度 t水= = =80℃
(2)因为标准大气压下水的沸点为100℃,所以
由 t=t-t0
得t0= t-t=100℃-80℃=20℃
(3)(方法一) t’水= = =100℃
t'=t0+ t’水=20℃+100℃=120℃
标准大气压下水的沸点为100℃,所以水温只会升高到100℃
答:(1)水温会升高多少80℃.(2)水的初温为20℃.(3)若吸收的热为4.2×108J 则水温会升高到100℃.
活动二
(3)方法二:
因为4.2×108J >3.36×108J
吸热3.36×108J热量水已经沸腾,若吸收4.2×108J热量水温将保持100℃不变。
活动三
例3、如图甲是小宝妈妈用水来冷却热牛奶的示意图。图乙是记录牛奶、水的温度随时间变化的图像,图中表示热奶温度随时间变化的曲线应是______ (填写I或Ⅱ)图中A点的物理意义是_______________________。已知瓶内牛奶质量是0.4Kg,则容器中水的质量是多少?[C牛奶= 2.1×103 J/(kg·℃), C水=4.2×103 J/(kg·℃) ,不计热量损失]
I
达到相同温度,热传递终止
?
解析:本题是在分析热学图象的基础上,考查热传递的条件和热平衡方程的运用,注意用角标区别物理量。
解:牛奶放热降温,水吸热升温,由于不计热量损失,所以? Q吸=C水m水(t-t0水)
Q吸=C奶m奶(t0奶-t)
Q吸=Q放
C水m水(t-t0水) =C奶m奶(t0奶-t)
4.2×103 J/(kg·℃) ×m水 ×(20℃-10 ℃)= 2.1×103 J/(kg·℃)×0.4kg ×(45℃-20℃)
m水 =0.5kg
答:容器中水的质量为0.5kg。
方法总结
分析步骤:
1、参加热传递的有哪些物质,有无物态变化和散热损失;
2、判断哪些物质吸热,哪些物质放热;
3、确定对应公式Q=Cm△t,其中(吸热升温)△t=t-t0,(放热降温)△t=t0-t ;
4、若无热损失,根据Q吸=Q放建立方程求解。
关于热量计算要注意以下几个方面的问题
1、热量公式Q=Cm△t的物理意义以及公式中各物理量的意义和单位;
2、公式的适用范围:某种物质无状态变化时升温(或降温)过程中吸收(或放出)的热量;
3、题目的关键词:升高、升高到、降低、降低到、沸腾、加热足够长的时间等,要注意辨别和挖掘隐含条件。
学习目标
1.会利用吸放热公式进行热量的计算。( )
2.会利用吸放热公式变形求温度、质量、比热容等物理量。( )
3.会通过图表获得信息,进行相关热量计算。( )
自我评价:根据你的达标情况,请在学习目标后的括号内填上相应的等级。
(A:完全掌握.B:基本掌握,还需训练.C:没有掌握,还需帮扶.)
思考下列问题:
(1)一般来说,物体吸热温度怎样变化?物体放热呢?
(2)烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗?
(3)把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗?
(4)某种物质升温时吸收热量的多少可能跟哪些因素有关呢?
某种物质在温度升高时所吸收的热量多少,可能跟物质的质量有关,跟升高的温度有关。
(5)在吸收和放出的热量相同的条件下,不同的物质,升高或者降低的温度是否相同?
中午,沙子很烫而海水很凉。
凉
烫
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?
一、提出问题
二、作出猜想
质量/kg 初始温度/℃ 加热
升高的温度/℃
食用油 相同 3分钟
水 相同 3分钟
设计记录表格
质量相等的食用油和水加热相同的时间时,食用油比水的温度变化_____(大/小),这说明:
分析与论证
常用单位: 焦耳/(千克· ℃)
单位符号: J/(kg · ℃)
读作: 焦耳每千克摄氏度
由实验可知,同种物质比热容是 的,不同物质比热容一般 。
比热是物质的一种属性。
不同
一定
练习: 小亮观察200g冰熔化的实验装置如图甲所示,收集数据后绘制了如图乙所示的温度-时间图象.(1)根据图象判断:冰在熔化时,不断吸收热量,温度______(选填“升高”、“降低”或“不变”),内能______(选填“增加”、“减少”或“不变”)。(2)33min-37min内,烧杯内的物质吸收的热量为___________
[不考虑的损耗,已知冰的比热容为2.1×103J/(kg ℃),水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)]
解:33min-37min冰已经完全熔化成水
Q吸=C水m水(t-t0水)=4.2×103
J/(kg·℃) ×0.2kg ×(10℃-0 ℃)
=8.4×103 J
不变
增加