12.3 研究物质的比热容(共49张PPT)

(共49张PPT)
12.3 研究物质的比热容
烧水的时候，水吸收的热量与水的质量、水温升高的多少有什么关系？
　　结论：水的质量越大，温度升高的度数越多，吸收的热量越多。
复习
中午
海水很凉
沙子很烫
傍晚
沙子变凉了
海水很暖和
为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？
可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快的缘故。
一、提出问题
二、作出猜想
三 探究物质的吸热和放热性能
活动一：探究水和石砂的吸热和放热性能
启发:
(1)同种物质,当它们质量相同、让它们升高相同的温度时，它们吸收的热量______。
相等
(2)不同种物质,当它们质量相同、让它们升高相同的温度时，它们吸收的热量_____
？
如果加热方法完全相同, 就可以认为相同时间里物质吸收的热量相同
信息快递：
沙
四、你打算用哪种方法验证猜想？
方法一： 在加热时间（吸收热量）相同的情况下，观察物体升高的温度是否相同。
方法二： 观察物体升高相同的温度所需要的时间（吸收热量）是否相同。
两种方法在实验效果上是一致的。
我们选择“在加热时间（吸收热量）相同的情况下，观察物体升高的温度是否相同” 。
沙
质量相同
比较升高的温度
加热时间相同
研究方法：
控制变量法
设计实验
加热时间t/min 温度(t)/℃ 物质的 质量m/g 0 1 2 3 4 5 平均每分钟升高的温度 升高相同的温度所需要的时间
水100g
沙子100g
记录数据表格
探究水和砂石的吸热
和放热性能
五 实验演示
五 实验演示
质量相等的沙和水升高相同温度时，沙比水需要的时间_____（长/短），升高相同温度时沙比水吸收的热量____（多/少），这说明：
质量相等的不同物质，在升高相同温度时，吸收的热量____（相同/不同）。
短
少
不同
六、分析与论证
我们把单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃所吸收（放出）的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。符号：c。
七 比热容的定义：
常用单位： 焦耳/(千克·摄氏度)
单位符号： J/(kg · ℃)
读作： 焦耳每千克摄氏度
由实验可知，同种物质比热容是一般 的，不同物质比热容一般 。
比热是物质的一种属性。
不同
相同
分析比热表，可以找出哪些规律 ？ J/(kg · ℃)
水 4.2×103 砂石 0.29×103
酒精 2.4×103 铝 0.88×103
煤油 2.1×103 干泥土 0.84×103
蓖麻油 1.8×103 铁、钢 0.46×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
空气 1.0×103 水银 0.14×103
水的比热是___________
它的物理意义是:___________
_______________________________ ____
4.2×103J/(kg · ℃)
(降低) 1℃,吸收(放出)热量
4.2×103J
一千克的水每升高
计算公式：Q=c·m·△t
计算公式：Q=c·m·△t
Q吸 =c·m·（t-t0 ）
Q放 =c·m·（t0 –t）
c 比热容
m 质量
t0 初温
t 末温
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
为什么沿海地区昼夜温差小而内陆地区昼夜温差大？
答：水的比热容比较大，而砂石和泥土的比热容比较小。在同样受热或遇冷时，水的温度变化比砂石的小。所以，沿海地区的气温变化不像内陆的气温变化那样显著。
资 料
据有关专家预测，我国目前最大的水电站——三峡水电站建成之后，三峡库区的气候会受到一定的影响，夏天气温将比原来下降２℃左右，而冬天气温会比原来升高２℃左右。
你知道专家预测的理论依据吗？
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
农村在培育秧苗时，为保护秧苗夜间不致受冻，傍晚要往秧田里灌水，夜间秧田里温度不致降得太多，秧苗不致冻坏，早晨再把水放出去，以日照使秧苗温度高一些，有利于生长。原因
水放热降温比较慢
泥土吸热升温比较快
海陆风的形成end1■海陆风海陆风风从海洋吹向陆地，形成海风。风从陆地吹向海洋，形成陆风。近海地区风向昼夜交替变化的风，叫做海陆风1■海陆风海陆风◆由于海水和土壤的比热容不同,引起内陆和海水气温变化的差异,白天陆地增温快于海洋,夜间陆地降温也快于海洋.1■海陆风海陆风◆气温变化差异引起气压变化差异.白天陆地地面附近气温高,气压低;海洋面附近气温低,气压高,晚上则相反.1■海陆风海陆风◆气压变化差异引起海陆风。近地面（洋面）附近，风总是从高气压处吹向低气压处，即白天从海洋吹向陆地，形成海风。夜间从陆地吹向海洋，形成陆风。1例1、一铁块的温度降低了，说明它的（ ）
A．热量减少了　　　
B．比热变小了
C．机械能减少了　　
D．内能减少了
D
例2、冬天，室内取暖的暖气，很多都采用让流动的热水慢慢地流过散热器，其原因是（ ）
　A．水比较便宜 B．水的密度小
　C．水的比热大 D．水的沸点高
【答案】选项C正确．因为水的比热较大，在降低相同的温度条件下，可以释放更多的热量．
例3、关于温度、热量、比热容，下列说法中正确的是 ( )
A．温度越高的物体具有的热量越多
B．温度越高的物体的比热容越大
C．吸收的热量越多，物质的比热容越大
D．物体吸收了热量，温度不一定升高
D
三、比热容的计算
例:2千克的水，使它的温度由20℃升高到100℃，水吸收多少热量？
　
吸的热量是:4.2×103焦（千克·℃）×2千克×80℃=6.72×105焦耳。
热量的计算公式:
吸热:Q吸=cm（t-t0）
利用公式计算时要注意：
1、正确理解式中各物理量的物理意义
末温
初温
放热: Q放=cm（t0-t）
2、同一公式中各物理量的单位一定使用国际单位。
Q吸---------------焦耳—(J)
C--------焦/(千克.摄氏度）-- J/(kg · ℃)
m--------千克--kg
t-------- .摄氏度--℃
例1．质量是10千克的冰，温度由-20℃升高到0℃，冰吸收多少热量？
解:t= 0℃ t0= -20℃ m=10kg c=2.1×103J/（kg·℃ )
根据Q吸=cm(t-t0)得
　　Q=2.1×103J/（kg·℃）×10kg×[0-(-20)]℃
　　=4.2×105J
答：冰吸收的热量是4.2×105J
例2: 2千克的水，使它的温度由40℃升高到沸腾，水吸收多少热量？
解:t0= 40℃ t= 100℃ m=2千克c=4.2×103焦/（千克·℃ )
公式的变形
由：Q吸=cm（t-t0）有
Q吸= cm△t-------- △t-----温度差
△t= Q吸/ cm
m= Q吸/ c △t
例3．质量为2千克，温度为20℃的水，吸收8.4 × 104 J的热量的，温度升高了多少摄氏度？
解:Q吸=8.4×104焦 t0= 20℃
m=2千克 c= 4.2×103焦/（千克·℃）
△t= Q吸/ cm
= 8.4×104焦 ÷[4.2×103焦/（千克·℃）× 2千克]
=10℃
答：　
例4．质量为2千克，温度为20℃的水，吸收1.68 × 105 J的热量的，温度升高到多少摄氏度
解:Q吸= 1.68 × 105J t0= 20℃
m=2kg c= 4.2×103J/（kg·℃）
△t= Q吸/ cm
= 1.68 × 105J ÷[4.2×103J/（kg·℃）× 2kg]
=20℃
△t =（t-t0）
t= △t + t0 =20℃ +20℃ = 40℃
答：
　　
例5．温度为20℃的水，吸收1.68 × 105 J的热量，温度升高到60℃,水的质量是多少克
解:Q吸= 1.68 × 105 J t0= 20℃
t= 60℃ m=2kg
C= 4.2×103J/（kg·℃）
m= Q吸/ C △t
= 1.68 × 105 J ÷[4.2×103J/（kg·℃）×(60-20) ℃]
=10kg
答:
　　
　　
例6 初温相同的的铜和铅,它们的比热容之比是3 ：1,质量之比是2 ： 3.若它们吸收相等的热量,铜升高的温度与铅升高的温度之比是多少
解:
C1 ： C2= 3 ：1 m 1：m2= 2 ：3
Q 1：Q 2=1 ：1
△t1 ： △t2= Q1/ c1m1 ： Q2/ c2m2 =
例7、质量和初温都相同的铝块和水吸收了相同的热量后，将铝块投入水中，则（ ）
A、铝块和水之间无热传递
B、温度由铝块传给水
C、内能由铝块传给水
D、内能由水传给铝快
C
例8、温度相同的甲铝块和乙铁块，质量相等，将它们分别加热，使其吸收相同的热量后接触，则(C铝>C铁)( )
A、温度从甲 传到乙
B、内能从甲 传到乙
C、内能从乙传到甲
D、甲、乙间不发生热传递
C
小结：
比热容：定义;物理意义
计算公式:吸热和放热
计算:求公式中的各个物理量
课后思考:如果想测物体的比热,实验的原理是什么 要测量那些物理量 虽要那些测量工具
1kg的煤油升高1℃需要吸热 0.88×103J
1kg的 水 升高1℃需要吸热 4.2×103J
说明：
质量相同的不同物质，在升高相同的温度时,吸收的热量不同。
海水很凉
沙子很烫
沙子变凉了
海水很暖和
因为水的比热容比沙子的比热容大，1kg的水升高 1 ℃比同质量的沙子所 吸收
的热量多。在同一时刻，它们 吸收
的热量相同，水升高 的温度就比沙子少。所以，中午 时，海水凉沙烫 。
（降低）
（放出）
（放出）
（降低）
（傍晚）
（海水暖和沙子凉）
中午
傍晚
1） 1kg水温度升高10°C时，需要吸收的热量是多少？
2）10kg水温度升高10°C时，需要吸收的热量是多少？
4.2x103J x 10 = 4.2x104J
4.2x103J x 10 x 10 = 4.2x105J
复习
3）10kg水温度从 10 °C 升高到 100°C时，需要吸收的热量是多少？
3.78x106J
4.2x103J x 10 x 90 =
4）10kg水温度从80°C降低到30°C时,需要吸收还是放出的热量？热量是多少？
103J x 10 x 50 = 2.1 x 106J
放热
复习
设计实验思路:
(1)要研究这个问题,必须保持____和_________ 相同._______不同.
(2)取两个______的烧杯盛放质量相同的两种物质 (水和沙子), 用_____的两个酒精灯给它们加热使它们吸收相同的热量,看它们升高的温度。
不同物质,当它们质量相同、让它们吸收相同的热量，看升高的温度是否相同____
质量
吸收相同的热量
物质
相同
相同