粤沪版物理九年级上册12.3 研究物质的比热容 第2课时 热量的计算 习题课件(共24张PPT)

(共24张PPT)
第十二章 内能与热机
12.3 研究物质的比热容
第2课时 热量的计算
目录
01
课程要求
02
知识点精讲
03
课堂巩固
课程要求
通过实验，了解比热容，尝试用比热容说明简单的自然现象。
知识点精讲
知识点1：有关比热容的基本计算
1. 物体吸、放热公式：Q=__________，公式变形得到
Δt=__________,m=__________。通常用Q表示__________，单位：__________；c表示__________，单位：__________；m表示__________，单位：__________；Δt表示________________，单位：__________。
cmΔt
热量
Ｊ
比热容
J/(kg·℃)
质量
kg
温度变化多少
℃
2. (1)20 ℃的水温度升高70 ℃，则Δt=__________℃，末温为__________℃。
(2) 20 ℃的水温度升高到70 ℃，则Δt=__________℃，末温为__________℃。
(3)20 ℃的水温度升高了70 ℃，则Δt=__________℃，末温为__________℃。
3.水的比热容是______________________，它表示1 kg的水温度每升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量是__________J。
70
90
50
70
70
90
4.2×103 J/(kg·℃)
4.2×103
1. 甲、乙两物体的比热容之比为2∶3，吸收热量之比为3∶1时，它们升高的温度相同，则甲、乙两物体的质量之比是__________。
9∶2
2.用煤气灶对5 kg的水加热，使它的温度升高80 ℃，则水吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
解：水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×
80 ℃=1.68×106 J。
答：（略）
3.质量为2 kg、温度为80 ℃的水放出了8.4×104 J的热量，求水最后的温度。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
解：由Q放=cmΔt可得，
水变化的温度Δt= =10 ℃，
水最后的温度t末=t初-Δt=80 ℃-10 ℃=70 ℃。
答：（略）
4. 质量为100 kg的某金属吸收4.6×104 J的热量后温度升高了1 ℃，请问它可能是哪种金属？[c铝＝0.88×103 J/(kg·℃)，c铁＝0.46×103 J/(kg·℃)，c铜＝0.39×103 J/(kg·℃)]
解：由Q吸=cmΔt可得，
该金属的比热容c= =0.46×103 J/(kg·℃)=
c铁，
所以可能是铁。
答：（略）
5. 用两个相同的电热器给质量同为2 kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图12－3－5所示，求甲物质10 min吸收的热量。［c水=4.2×103 J/(kg·℃)］
解：用相同的电加热器给水加热10 min与给甲物质加热10 min所吸收的热量相同，
加热水10 min升高的温度Δt=30 ℃，
水吸收的热量Q吸水=cmΔt=4.2×103 J/
(kg·℃)×2 kg×30 ℃=2.52×105 J，
甲物质吸收的热量Q吸甲=Q吸水=2.52×105 J。
答：（略）
思路点拨：利用热量公式计算即可，特别注意m的单位必须用kg。
易错辨析：热量公式中的“Δt”表示温度变化，即两个温度之差。特别要注意“升高”“升高了”和“升高到”三种表述的区别。
知识点2：有关比热容和热值的计算(关联整合)
6. 质量为1.4 kg的干木柴完全燃烧，所放出的热量为__________J，如果这些热量的50%被质量为50 kg的水吸收，则水的温度将升高__________℃。[已知：干木柴的热值为1.2×107 J/kg，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
1.68×107
40
7. 太阳能是种巨大的能源，直接利用太阳能不会污染环境，太阳能热水器就是直接利用太阳能的装置。假如太阳能热水器内盛有200 kg、25 ℃的水，在阳光的照射下水温升高到75 ℃。已知水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)。问：
(1)太阳能热水器内水的温度变化了多少？
(2)这些水吸收的热量是多少？
(3)若用干木柴来加热这些水升高到相同温度，干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少干木柴？(干木柴的热值q＝1.2×107 J/kg)
解：(1)太阳能热水器内水的温度变化Δt=75 ℃-25 ℃=50 ℃。
(2)这些水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×200 kg×50 ℃=4.2×107 J。
(3)由于干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收，故Q放=Q吸=4.2×107 J，
需要干木柴的质量m= =3.5 kg。
答：(略)
8. 南海可燃冰试采成功是中国科学家勇攀世界科技高峰的又一标志。1 m3可燃冰分解后，可释放出约150 m3天然气，已知q天然气＝2.1×107 J/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)。问：
(1)1 m3 可燃冰释放出的天然气完全燃烧，放出的热量约是多少？
(2)若上述热量全部被水吸收，可将多少水从 20 ℃加热至 95 ℃？
解：(1)1 m3可燃冰释放出的天然气完全燃烧，
放出的热量Q放=q天然气V=2.1×107 J/m3×150 m3=3.15×109 J。
(2)由于1 m3可燃冰释放的天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，
故Q吸=Q放=3.15×109 J，
由Q吸=cmΔt可得，
可将水从 20 ℃加热至 95 ℃的质量m=
=1×104 kg。
答：(略)
9. 用煤气灶把质量为2 kg、初温为15 ℃的水烧到35 ℃，消耗了20 g煤气。已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107 J/kg。问：
(1)水吸收多少热量？
(2)煤气完全燃烧放出多少热量？
(3)煤气灶烧水的效率为多少？
解：(1)Δt=35 ℃-15 ℃=20 ℃ ，
水吸收的热量Q吸=cm水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×20 ℃=1.68×105 J。
(2)煤气完全燃烧放出的热量Q放=qm煤气=4.2×107 J/kg×0.02 kg=8.4×105 J。
(3)煤气灶烧水的效率η= ×100%=20%。
答：(略)
思路点拨： （1）在热传递中物质吸收、放出的热量，用公式Q=cmΔt计算；燃料完全燃烧放出的热量用Q放＝mq计算。
（2）分析煤炉烧水的效率时，被水吸收的热量是“有用功”。煤燃烧时放出的热量是“总功”，散失到空气中的能量、传给盛水的容器和炉子的热量是“额外功”。
易错辨析：热量的两个计算公式要区分开，涉及有温度变化的用Q=cmΔt，涉及燃烧的用Q放＝mq，切不可混淆。
课堂巩固
1. 质量相同的甲、乙两个物体由于吸热而升温，若它们的比热容之比为1∶2，升高的温度之比为3∶2，则它们吸收的热量之比是( )
A.3∶1 B.4∶3 C.1∶3 D.3∶4
2. 甲铁块质量是乙铁块的3倍，吸收相同的热量。则甲、乙两铁块的比热容之比为__________，升高的温度之比为_________。
D
1∶1
1∶3
3. 质量为5 kg的某种金属块,温度从40 ℃升高到70 ℃时吸收了1.95×104 J热量,这种金属块的比热容是多少 它可能是哪种金属
几种物质的比热容/J·(kg·℃)-1
铝 0.88×103 铅 0.13×103
铁 0.46×103 铜 0.39×103
解：Δt=70 ℃-40 ℃=30 ℃，
由Q吸=cmΔt可得，
这种金属块的比热容
c= =0.13×103 J/(kg·℃)=c铅，
所以可能是铅。
答：（略）
4.某太阳能热水器中装有40 kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10 ℃升高到60 ℃，已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)。问：
(1)太阳能热水器中的水所吸收的热量是多少？
(2)如果水吸收的热量由天然气来提供，需要完全燃烧多少立方米的天然气？(天然气的热值为4.2×107 J/m3，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收)
解：(1)Δt=60 ℃-10 ℃=50 ℃，
太阳能热水器中的水所吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×40 kg×50 ℃=8.4×106 J。
(2)由于这些热量全部被水吸收，故Q放=Q吸=8.4×106 J，
需要完全燃烧天然气的体积V= =0.2 m3。
答：(略)
谢 谢