(共20张PPT)
第十二章 内能与热机
第3节 研究物质的比热容
热
凉
热
凉
沙子吸热升温比水快
沙子放热降温比水快
同样的日照条件,为什么沙滩热,海水凉?
新课引入
猜想
一、探究物质的吸、放热能力
二、知道什么是比热容
三、了解热量的计算
学习目标
相同质量的同一种物质,升高相同温度时,吸收的热量是否相同?
不同物质,质量相同、温度变化相等时,它们吸收或放出的热量相等吗?
思考
1、比较不同物质吸热情况
(1)保持质量相同,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。
知识点一:探究物质的吸热、放热性能
新知学习
(2)保持质量相同,物体升高相同的温度,观察所需要的时间(吸收热量)是否相同。
质量相等的不同物质,在升高相同的温度时,
吸收的热量是__________(选填“相等”“不相等”)的。
物体温度升高时吸收的热量,不仅跟质量及升高的温度有关,
还跟物质的种类有关。
不相等
实验结果表明
1.意义:表示物质的吸、放热性能。
3.比热容的单位:
焦耳每千克摄氏度,符号是J/(kg·℃)
单位质量的某种物质,温度降低1℃所放出的热量,与它温度升高1℃所吸收的热量相等。
2.定义:比热容在数值上等于单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。
知识点二:什么是比热容
物质 比热容c/J(kg.℃)-1 物质 比热容c/J(kg.℃)-1
水 4.2×103 铝 0.88×103
酒精 2.4×103 干泥土 0.84×103
煤油 2.4×103 铁、钢 0.46×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
色拉油 1.97×103 水银 0.14×103
砂石 0.92×103 铅 0.13×103
小资料:一些物质的比热容
5.比热容是反映物质自身性质的物理量。
注意:不同的物质,比热容一般不同;
同种物质的不同状态,比热容一般不同。
6.比热容只与物质的种类及状态有关,与物体的质量、体积、温度、吸放热多少无关。
物理意义:
4.查比热容表可知:水的比热容是4.2×103J /(kg.℃)
表示1kg水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
从表中数据可以看出,水的比热容较大,思考有哪些应用?为什么?
用水取暖
用水冷却
调节气温
因为水的比热容较大,对于一定质量的水,升高或降低相同温度时,能吸收或放出较多的热量。
洪山嘴中学詹振亚
为什么我国吐鲁番盆地会出现“早穿皮袄午穿纱,夜围火炉吃西瓜”的现象?
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
砂石比热容小,温度变化大。
沿海21~27℃
沙漠5~38℃
由于海水的比热容较大,砂石比热容小,吸收或放出同样的热量,海水升高或降低的温度较小, 白天在受太阳照射条件相同时,海水的温度变化要小些, 沿海地区比内陆地区温升慢, 夜晚放热, 沿海地区温度降低也少。
同一纬度的沿海城市和沙漠地带的气温变化为什么会如此大
1kg
1℃
0.88×103J
0.88×103J × 2
0.88×103J × 10×2
C铝=0.88×103J /(kg.℃)
2千克的铝块温度升高10℃,要吸收多少热量
2kg
2kg
1℃
10℃
想想议议
若用Q吸代表物体吸收的热量,c代表物质的比热容,m代表物体的质量,t1和t2分别代表物体的初温和末温,上面的计算可用公式表示:Q吸=cm(t2-t1)。
例:已知铝的比热容是0.88×103 J/(kg·℃)。把2kg、温度为300C的铝加热到1000C,铝块吸收的热量是多少?
解:根据Q吸= cm(t2-t1)可知
Q吸= 0.88×103 J/(kg·℃) × 2kg ×(100℃-30℃)
=1.232×105 J
知识点三:热量的计算
例:将质量为4kg的水从80℃加热到20℃需要放出多少热量?
解:根据Q放=cm(t1-t2)可得:
Q放=cm(t0-t)
= 4.2×103J /(kg·℃)×4kg×(80 ℃- 20℃)
=1.008×106J
若物体降温放热,可用公式表示为:Q放=cm(t1-t2)
1.关于比热容,下列说法正确的是( )
A.比热容跟温度有关
B.比热容跟物体吸收和放出的热量有关
C.比热容是物质本身的一种特性
D.物体的质量越大它的比热容越大
C
课堂练习
2.下列物质的比热容发生改变的( )
A. 一杯水倒掉半杯 B. 将铁块锉成铁球
C. 0℃的水变成4 ℃的水 D. 水凝固成冰
D
3.有一种太阳能热水器,水箱的容积为100L,装满水后,若水温由20℃升高到70℃,水箱里的水吸收的热量是多少?
解:水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×100×10-3m3=100kg
水吸收的热量为:
Q吸=Cm(t-t。)
= 4.2×103J/(kg ℃)×100kg×(70 ℃-20 ℃)
=2.1×107J
探究物质的吸、放热性能
质量相等的不同物质,在升高相同的温度时,吸收的热量是不相等的。
比热容
1. 定义
2. 单位:焦每千克摄氏度,符号是J/(kg·℃)
3. 比热容是物质的一种属性,用字母c表示
热量的计算
研究物质的比热容
课堂小结