13.3比热容
【学习目标】
1.知道不同物质的吸放热的能力不同,理解什么是物质的比热容,比热容的单位及其读法。
2.会查物质的比热表。会根据水的比热较大这一特性来解释一些有关的简单现象。
3.学会利用热量公式Q=cm△t进行热量计算。
4.Q吸=cm(t2—t1)和Q放=cm(t1—t2)。
【学习重难点】
1.比热容概念的建立,理解比热容的概念。
2.热量公式Q=cm△t的应用。
【学习过程】
一、物体的吸热能力
1.根据平常烧开水的经验我们知道:某种物质吸收或放出热量的多少,与物质的_______和___________有关。那么,不同物质在质量相等、温度变化相同时吸收的热量是不是一样多呢?你猜想的结果是__________。书上“实验探究:比较不同物质的吸热能力”的实验现象是:沙子的温度比水升得快一些。说明升高相同温度,水加热的时间要__________(长/短)一些,吸收的热量要__________(多/少)一些。进一步得出,水的吸热能力比沙子要__________(强/弱)一些。
2.大量实验表明,物体吸收热量的多少,不仅与_________和_________有关,还与_________有关。
3.某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给水和沙子加热。他得到如下数据:
物质 次数 质量m/kg 升高的温度△t/℃ 加热的时间t/min
水 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
沙子 3 0.1 10 1
4 0.2 10 2
(1)在实验中,采用相同的电加热器加热的目的是__________________,比较加热时间的目的是比较__________________。
(2)分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的__________________有关。
(3)分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以得出的初步结论是:质量相同的水和沙子升高_____________,吸收的热量不相等,水吸收的热量比沙子_________。
(4)由实验结果可知:水和沙子比较,_______吸热能力更强。
二、比热容
1.我们引入比热容来描述物质的____________。单位____________的某种物质,温度升高____________所吸收的热量叫做这种物质的比热容。比热容的符号是:_____。比热容的单位是_________,读作____________。
2.相同质量的同种物质温度降低1℃放出的热量和它温度升高1℃所吸收的热量____________(相等/不相等),因此,比热容同样可以描述物质的____________能力。
3.比热容是物质的-种特性,不同物质的比热容大小____________。分析课文中表格“一些物质的比热容”可知:不同物质的比热容一般____________,同种物质在不同状态时的比热容____________,即比热容只与物体的____________和____________有关,与物体的质量和温度____________(有关/无关)。它反映物质的吸收或放出热量的能力,即质量相同,升高相同温度,比热容大的物质吸收的热量________。
4.常见物质的比热容的表中:______的比热容最大,________的比热容最小。相同质量的水和其他物质,在温度变化相同时,水吸收或放出的热量更________。人们用冷水冷却发动机,用热水取暖都是因为水的____________大。
5.干泥土的比热容是0.84×103J/(kg·℃)。其物理意义是:质量为1千克的干泥土,温度___________时____________是0.84×103____________。
6.水的比热容是________J/(kg·℃),其物理意义是:______________________________。若某个铁球的比热容为0.46×103J/(kg·℃),则半个铜球的比热容为___________________。
【达标检测】
一、单选题
1.将一杯热水倒入盛有冷水的容器中,冷水的温度升高了10℃,再向容器内倒入一杯相同质量和温度的热水,容器中的水温又升高了6℃。如果继续向容器中倒入5杯同样的热水,则容器中的水温会升高(不计热量损失)( )
A.14℃ B.12℃ C.9℃ D.4℃
2.“二十里中香不断,青羊宫到浣花溪”,这是南宋大诗人陆游对成都的赞誉。漫步在成都的这段“寻香道”,观花赏水,令人心旷神怡。下列分析正确的是( )
A.闻到花香是分子做无规则运动的结果
B.溪水的温度高低取决于水流的速度
C.阳光下湖水内能增加是通过做功的方式
D.阳光下的石板温度升高,其比热容增大
3.质量和温度都相同的一块铜块和一杯水,吸收相等的热量后,把铜块投入水中,那么( )
A.热量一定由水传给铜块
B.热量一定由铜块传给水
C.铜块和水之间没有热传递
D.条件不足,无法判断是否发生热传递
4.为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度变化的特点,小明做了如下实验,将盛有30℃冷水的小烧杯放入盛有70℃热水的大烧杯中,分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况,绘制成如图所示的图象。下列说法正确的是( )
热水和冷水到达同一温度的时间是不同的
B.热水温度下降速度比冷水温度升高速度慢
C.热水放出的热量小于冷水吸收的热量
D.热水的质量可能小于冷水的质量
5.汽车发动机用水作冷却液,是因为水的( )
A.比热容大 B.密度大 C.体积大 D.内能大
6.下列说法中能反映物体放出热量多少跟降低的温度有关的是( )
A.相同质量的同种物质,降低不同的温度,放出的热量不同
B.相同质量的不同物质,降低相同的温度,放出的热量一般不同
C.不同质量的同种物质,降低相同的温度,放出的热量不同
D.以上说法都可以
7.质量为1kg、初温为20℃的水吸收4.2×105J的热量后,它的温度在下列给出的四个温度中,最多有几个可能温度[c水=4.2×103J/(kg ℃)]( )
①80℃ ②100℃ ③120℃ ④130℃
A.4 B.3 C.2 D.1
二、填空题
8.两个相同的容器中分别装入质量相同的甲、乙两种液体,使用相同的热源为其加热,液体温度与加热时间的关系如图所示,若甲、乙两液体吸收相同的热量,则__________液体升高的温度较多;两者比较,__________液体更适合作汽车的冷却剂。
9.水的比热容是4.2×103 焦/(千克·℃),它的单位读作______,表达的物理意义为______。一杯水喝掉一半后,剩余水的比热容______(选填“变大”、“变小”、“不变”)。汽车发动机用水作冷却剂,是因为水的比热容在常见物质中较______。
10.周末,小明用热水为家人热盒装牛奶,他把3盒牛奶放入装有温度是90℃、质量是2kg热水的盆中,经过一段时间,3盒牛奶的温度都从10℃变成了45℃,这段时间内每盒牛奶从水中吸收了_______J的热量;若盆中热水对牛奶加热的效率是50%,则此时盆中水的温度是_______℃。已知:每盒牛奶的质量0.25kg,牛奶的比热容4.0×103J/(kg ℃),水的比热容4.2×103J/(kg ℃)。
11.烈日炎炎的夏季,白天沙滩上的沙子热得烫脚,但海水却非常凉爽,主要是因为水的比热容比沙子的比热容___________。的砂石,温度升高10℃,需要吸收的热量为___________J。()
12.小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示,则水在16min内吸收的热量为______J,另一种液体的比热容为______ J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
参考答案:
1.B
2.A
3.B
4.D
5.A
6.A
7.B
8. 甲 乙
9. 焦耳每千克摄氏度 每千克的水温度升高或者下降1摄氏度,吸收或者放出的热量为4.2×103焦 不变 大
10. 65
11. 大
12. 2.52×104 1.4×103