(共22张PPT)
第十三章 第3节
比热容
海伦是19世纪著名的盲聋哑人教育家,她出生9个月时,一场疾病使她成为了聋哑盲人,但她不屈服于命运的挑战 ,以自己超人的毅力,取得了令世人瞩目的成就。
有一天,她被邀请去协助警察侦破一件盲人少女的绑架案。被绑少女只提供了简单的情况:她一直被关在一间海边的小屋里,被捆绑在床上,当时天气很闷热,只有夜晚吹来轻轻的风,才觉得凉快一些。她能听到海浪的声音,能感觉到空气的湿润。
情景导入
根据少女提供的线索,警察在海边的北岸山坡下找到了两间一样的小屋,不同的是一间的窗户朝向北面是山坡;一间的窗户朝向南面的大海。如果能够判断出少女是被关在哪一间小屋的,案件就会真相大白。那么,到底是哪一间呢?警察百思不得其解。海伦认真的思考了一下,果断的说:“一定是窗户朝向北面山坡的那一间小屋”。
按照海伦的判断,警察很快将案件侦破,并抓获了绑架少女的犯罪嫌疑人。你知道海伦是怎样作出判断的吗?
情景导入
同样的日照条件,海水的温度和沙滩不一样。白天,海水凉,沙滩烫脚。傍晚,沙滩凉了下来,海水却还暖暖的,这是为什么呢?
来自大自然的疑问
同样的日照情况下,为什么沙子和海水升高的温度不同呢?是因为沙子和水是不同的物质么?
用不同物质比一比吧!
1.探究物质的吸热本领
想一想
看看不同种类的物质,吸收热量的性质是否相同。
一、比热容
做一做
(1)比什么?拿谁比?怎么比?
(2)怎么知道哪种物质吸收热量多?
(3)要记录哪些数据?
进行实验
实验准备
实验结果
等质量的水和食用油,升高相同温度,水需要的加热时间更长,水比食用油吸收热量多。
由本次实验可以看出,水和食用油吸收热量的差异,是由它们的种类决定的。
经过科学测定,发现一般情况下,不同的物质,在质量相等、升高温度相同时,吸收的热量不同。物质的这种性质,用物理量比热容来表示。
一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。
比热容用符号c 表示,它的单位是焦每千克摄氏度,符号是J/(kg · ℃)。
2.什么是比热容
水的比热容是: c 水= 4.2×103 J/(kg · ℃)
色拉油的比热容是: c 油= 1.97×103 J/(kg·℃)
尝试说出水的比热容的物理意义:
1 kg水温度升高或降低1 ℃吸收或放出的热量是4.2×103 J。
认识比热容
关于比热容,下面几种认识对不对?
A.1 kg沙石,温度升高1 ℃,大概要吸收920 J的热量
B.液体的比热容都比固体大
C.同一种物质,比热容是相同的
D.比热容是物质的特性之一,可以用来鉴别物质
学会查物质的比热容表
不考虑经济成本,谈一谈暖气用水好,还是用油好?
3.利用比热容的知识解释一些现象
想想这是为什么呢?
吐鲁番夏天最高温度大多在四十多摄氏度,居中国之首,而火焰山又是吐鲁番最热的地方,其表面温度最高曾达到八十多摄氏度。但一到晚上气温一下子就降到二十多摄氏度,空调都不用开 。
火焰山的温度计
3.利用比热容的知识解释一些现象
昆明,又名春城,是云南省的首府。昆明的周边,现在滇池南北长约40千米,东西宽约8千米,总面积300平方千米,湖岸线长163.2千米,最大水深10.4米,平均水深4.4米。那里的气候宜人,四季如春,这与滇池密切相关。你知道其中的缘故吗?
3.利用比热容的知识解释一些现象
谈起夏日海风,你可知道,在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著,白天和夜晚的风向往往是不同的,你知道白天风是从哪里吹向哪里?夜晚呢?
为什么?
3.利用比热容的知识解释一些现象
钢筋水泥都市,给我们的生活带来方便的同时,也给我们带来诸多不便,比如,炎炎夏季,都市气温往往比郊外要高3 ℃ ~ 5 ℃,这就是热岛效应,应该如何应对呢?
种草种树,增加水蒸气蒸腾
修建人工湖,利用水的吸热本领强,来调节气温。
3.利用比热容的知识解释一些现象
知道了水的比热容是4.2×103 J/(kg · ℃),你能根据它的物理意义计算出0.4 kg的水,温度从20 ℃升高到70 ℃,需要吸收的热量吗?
吸收的热量
=4.2×103 J/(kg·℃)×0.4 kg×(70 ℃-20 ℃)
=8.4×104 J
Q吸= cm(t1-t0)
Q放= cm(t0-t1)
提炼公式
吸收的热量=比热容×质量×升高的温度
二、热量的计算
1.关于比热容,下列说法正确的是( )
A.温度越高,比热容越大
B.物质放热越多,比热容越大
C.物质的质量越大,比热容越小
D.物质的比热容与质量和温度无关
D
练一练
A B D
A B C D
2.以下四种现象中,与水的比热容有很大关系的是 ( )
A.汽车的发动机用循环流动的水来冷却
B.生活中往往用热水取暖
C.夏天洒水降温 D.滩涂湿地温差小
练一练
3.一个质量为250 g的钢件,加热到560 ℃,然后在空气中自然冷却,室温为20 ℃,这个钢件在冷却过程中放出多少热量
Q放 = cm(t0-t1)
=0.46×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×(560 ℃-20 ℃)
=6.21×104 J
钢的比热容为0.46×103 J/(kg·℃)
解:
练一练
B
4.将质量、初温分别相等的铁块和铝块(c 铁 A.铁块和铝块吸收的热量一样多
B.铝块比铁块吸收的热量多
C.铁块比铝块吸收的热量多
D.条件不足,无法确定
练一练
海水的比热容大于泥土、沙石的比热容。白天,在相同日光照射条件下,泥土、沙石的温度升高得快,使小屋北边靠山坡的一面比南边靠海水的一面热,北面的热空气上升,南面的冷空气向北流动进行补充,风从海洋吹向陆地。夜晚,空气的温度降低,泥土、沙石和海水都要放出热量,但海水放出的热量多,使海平面上空气的温度降低得慢,这就使得山坡上方空气的温度比海水上方的空气温度低,海平面上的热空气上升,陆地上的冷空气吹向海洋。
情景导入 谜底揭晓
课堂小结
正确理解比热容应明确以下三个方面:
(1)比热容是物质的一种特性,同种物质的比热容是一定的,不同种物质的比热容一般不同。
(2)比热容的大小只取决于物质本身,与物质质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少等因素无关。
(3)物质状态发生变化时,其比热容改变。如水和冰是不同状态的同种物质,但比热容不同。