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第十三章 内能
第3节 比热容
1.通过实验探究得出不同物质的吸热能力(比热容)不同。
2.了解比热容的概念;知道比热容是物质的一种特性。
3.能用比热容的知识来解释生活中的一些现象。
4.会进行简单的吸放热计算。
学习目标
1.根据生活经验,我们会发现烧一壶水所用的时间比烧半壶水所用的时间要长,说明物体所吸收的热量与物体的 质量 有关。
2.把一壶水烧成开水比烧成温水所用的时间长,说明了物体所吸收的热量的多少与物体的 加热时间 有关。
3.相同质量的水和沙子,当温度升高的度数也相等时,吸收的热量是不是一样多呢?
4.热量是看不见,摸不着的,你是通过什么知道水吸收热量多少的呢?
预习检测
烈日下的中午,在水边玩耍时,脚踩在沙子上有什么感觉?踩在水中有什么感觉?
同样的太阳照射下,为什么沙子和水的温度不同?
沙子很烫水里很凉
导入新课
(1)烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗?
(2)将一壶水烧开与烧成温水吸收的热量一样多吗?
观察与思考
物体吸收热量的多少与哪些因素有关呢?
质量和升高的温度
合作探究
比热容
一
(3)夏天中午,我们在水边玩耍时,脚踩在石头和踩在水中有什么不同的感觉?
可能与物质的种类有关
合作探究
比热容
一
物体吸收热量的多少与哪些因素有关呢?
观察与思考
探究准备
要探究不同种类的物质,吸收热量的性质是否相同,怎么做?
(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?
合作探究
比热容
一
比较不同物质吸热的情况
实验与探究
实验方案
方案2:取等质量的水和食用油,使其升高相同的温度,比较加热的时间。
方案1:取等质量的水和食用油,使加热的时间(吸收热量的多少)相等,比较升高的温度。
合作探究
比较不同物质吸热的情况
实验与探究
实验器材
烧杯、电加热器、天平、秒表、温度计、搅拌器。
受热均匀
合作探究
比较不同物质吸热的情况
实验与探究
方案1:取等质量的水和食用油,使加热的时间(吸收热量的多少)相等,比较升高的温度。
实验方案
进行实验与收集证据
a.取一定质量的水和食用油装入两容器中,安装好实验器材。
b.记录液体加热前的温度t0。
c.给电加热器通电一段时间后断电,同时上下拉动搅拌棒,
等温度相等后记录液体的温度t。
d.分别记录两种液体所升高的温度。
合作探究
比较不同物质吸热的情况
实验与探究
进行实验与收集证据
合作探究
比较不同物质吸热的情况
实验与探究
实验结论
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。
合作探究
比较不同物质吸热的情况
实验与探究
为了说明质量相等的不同物质,升高(或降低)相同的温度,吸收(或放出)的热量是不相等的这种性质,我们需要引入一个新的物理量
——比热容
合作探究
归纳与小结
比热容
一
定义: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(c)。
比热容的计算公式:
c=
Q吸
m△t
=
Q吸
m(t-t0)
△t=t-t0
单位:
焦耳每千克摄氏度:
J/(kg·℃)
物理意义:
比热容是反映物质自身性质的物理量,数值上等于单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。
合作探究
比热容
一
炎热夏季的一天傍晚,甲、乙两人在湖边游玩,为了纳凉问题两人发生激烈争执,甲主张划船到湖中去,乙则认为在岸上散步更凉爽,你认为谁的意见对?
水比热容大的应用:
比热容
一
合作探究
观察与思考
如图人们选择用水给发动机冷却,用水取暖,这是为什么?
水的比热容大,在质量一定的条件下水升高(或降低)一定温度吸热(或放热)很多,用水做冷却剂或取暖效果好。
合作探究
水比热容大的应用:
如图,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?
水稻是喜温作物,在每年三四月份育苗的时候,为了防止霜冻,夜晚降温时,由于水比热容较大,放出一定热量时,温度降低得少,对秧苗起了保温作用。
合作探究
水比热容大的应用:
比热容
一
(1)由于水的比热容较大,一定质量的水升高(或降低)一定温度吸收(或放出)的热量多,可以作冷却剂或取暖。
(2)由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)很多的热而自身的温度却变化不多,有利于调节气温。
不同的物质比热容一般不同,因此比热容可以鉴别物质。
比热容
一
合作探究
水比热容大的应用:
物质吸收热量的多少与其质量、温度变化、比热容成什么关系?
比热容的计算公式:
c=
Q吸
m(t-t0)
=
Q放
m(t0-t)
吸热公式
Q吸 =cm(t-t0)
放热公式
Q放 =cm(t0-t)
Q吸:吸收的热量(J)
Q放:放出的热量(J)
c:物体的比热容(J/kg·℃)
m:物体质量(kg)
t0:物体初温度(℃)
t:物体末温度(℃)
热量的计算
二
合作探究
观察与思考
例题 要把2kg的水从20℃加热到100℃,至少需供给多少热量?
解:根据题意
由 Q吸=cm(t-t0)得水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)
=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)
=6.72×105J
答:至少需供给6.72×105J的热量。
热量的计算
二
例题分析
观察与思考
定义: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(c)。
单位:焦耳每千克摄氏度:J/(kg·℃)
物理意义:比热容是反映物质自身性质的物理量,数值上等于单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。
水比热容大的应用:(1)作冷却剂或取暖;(2)调节气温
吸热公式:Q吸 =cm(t-t0)
放热公式:Q放 =cm(t0-t)
课堂小结
热量的计算
二
比热容
一
1.下列物质的比热容发生改变的( B )
A.一杯水倒掉半杯 B.水凝固成冰
C.0℃的水变成4 ℃的水 D.将铁块锉成铁球
2.由Q=cm(t-to),同一种物质的比热容c,列说法正确的是( D )
A.若吸收的热量增大一倍,则比热容增大一倍
B.若质量增大一倍,则比热容减至一半
C.若加热前后的温度差增大一倍,则比热容增大一倍
D.无论质量多大,比热容都一样
当堂检测
3.甲、乙两块金属质量之比是5:3,当它们吸收相同热量后,升高温度之比是1:5,则它们的比热容之比是 3:1 。
4.一太阳能热水器水箱内装有质量为4kg的水,经太阳晒2h后,温度从20℃升高到70℃所吸收的热量是 8.4×105 J,如果将水用掉一半,它的比热容将为 4.2×103 J/(kg·℃) 这是用 热传递 的方式增加了水的内能。
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