(共22张PPT)
浙教版九年级上册
第5节 物体的内能(第2课时)
第3章 能量的转化与守恒
引入新课
1、物体内部 热运动的 的总和,叫做物体的内能。
2、 、 都具有内能。
3、同一物体 内能越大。
4、改变物体内能的方法 和 ,两者在改变物体内能上是等效的。
所有分子
动能和势能
任何物体
在任何温度下
温度越高
做功
热传递
我们知道,不同的物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量是不同的。
物体吸收或放出的热量与哪些因素有关?如何计算物体吸收或放出热量的多少呢?
新课教学
比热容
烧开水时,烧开一壶水和烧开半壶水需要的热量哪个多?说明什么?
烧开一壶水需要的热量多
说明吸收的热量跟质量有关
把一壶水烧到60℃和烧到90℃,哪个需要的热量多?
烧到90℃需要的热量多
说明吸收的热量跟升高的温度有关
那么相同质量的不同物质吸收相同热量升高的温度一样吗?
新课教学
取两只相同的烧杯,加入相同质量的水和煤油。然后用相同的酒精灯加热,观察相同时间里哪只烧杯中的液体升温快。
水
在吸收相同的热量时,___的温度比水的温度升高得快。也就是说,相同质量的水和煤油升高相同的温度时,__要多加热一些时间,即水要吸收更__的热量。
煤油
水
多
新课教学
也就是说不同的物质吸收热量的能力是不同的,怎么表示物质的吸热本领呢?
我们用比热容来表示
比热容
单位质量的某种物质,温度每升高 1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容
比热容的符号为c。
单位:
焦/(千克·℃)
读作:
焦耳每千克摄氏度
新课教学
视频:比热容
新课教学
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,数值上也等于它的比热容。
表3-4是一些物质的比热容,从表中你能得出什么信息?
新课教学
1、不同物质的比热容是不同的,
因此比热容是物质的一种特性
2、相同状态的同种物质,比热容相同的。
3、同种物质的不同状态,比热一般不同;
4、水的比热容较大。
水的比热容为4.2×103焦 /(千克·℃),表示的含义。
表示1千克水温度升高(或降低)1摄氏度需要吸收(或放出)4.2×103焦的热量。
新课教学
比热是物质的特性之一。
与物质的质量、升高的温度、吸放热的多少无关
反映物质吸热或放热能力的大小
它只跟物质种类有关
在同样的阳光照射的条件下,一天之内内陆地区的气温变化比沿海地区大。你能解释吗?
沿海地区水多,内陆地区砂石多;
水的比热容比砂石大得多。
在质量和吸收或放出的热量相同的条件下,水的温度的变化比砂石要小得多。
白天,水升高的温度比砂石要小得多。
晚上,水降低的温度比砂石也要小得多。
新课教学
“水的比热容大”这一特点在人们的日常生活和生产中的应用:
(1)火箭发射为什么用水做冷却剂?
因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,冷却效果好,所以火箭发射时的冷却剂选用水。
(2)冬天的散热器(俗称暖气片)为何用热水供暖?
水的比热容大,与同质量的其他液体相比,在降低相同的温度时,水放出的热量多。
新课教学
视频:比热容的应用
新课教学
热量的计算
在热传递过程中,如何计算物体所吸收的热量的多少呢?
我们可以利用物质的比热容来计算某种物质在热传递过程中吸收的热量。
已知水的比热容是 4.2×103 焦 /(千克·℃)表示的意义:
表示质量为1千克的水在温度升高1 ℃时所吸收的热量为:
4.2×103 J
那么质量为为2千克的水在温度升高1 ℃时所吸收的热量为:
4.2×103 J×2
2千克的水在温度升高10 ℃时所吸收的热量为:
4.2×103 J×2×10
新课教学
水吸收热量的多少等于水的比热容、质量和升高的温度的乘积。
吸收的热量:
如果用Q表示物体吸收的热量,c表示物质的比热容,m表示物体质量,t0表示物体加热前的温度,t表示物体加热后的温度。
物质吸收热量的计算公式:
Q吸=cm(t-t0)
思考:如果要计算物体降温时放出的热量,热量计算公式会有什么不同?
放出热量计算公式:
Q放 = cm(t0-t)
新课教学
视频:有关比热容的计算
新课教学
【例1】加热一块质量为5千克的铁块,温度从10℃升高到200 ℃,铁块要吸收多少热量?
解:已知:m=5千克 t0= 10℃ t= 200℃
c= 0.46 ×103焦/(千克. ℃)
Q吸 = cm(t-t0) = 0.46 ×103焦/(千克. ℃)×5千克×(200 ℃-10 ℃) =4.37 ×105焦
答:铁块吸收的热量是4.37 ×105焦
新课教学
[例 2] 质量为 2 千克的砂石和水,它们都吸收了 7.36×104 焦的热量,升高的温度各是多少?
解:根据公式:Q吸=cm(t-t0)=cm t,可得:
t=
Q吸
cm
t砂=
Q吸
c砂m砂
=
7.36×104J
0.92×103J/(kg·℃)×2kg
=40℃
t水=
Q吸
c水m水
=
7.36×104J
4.2×103J/(kg·℃)×2kg
≈8.8℃
答:砂石升高40℃,水升高约8.8℃。
新课教学
“升高”、“升高了”表示的是“温度变化值 t”;
注意几个词语表示的温度:
“升高到”表示的是“末温t”。
“降低”、“降低了”表示的是“温度变化值 t”;
“降低到”表示的是“末温t”。
当堂检测
1、两个质量不同的金属块,发出相同热量,降低相同温度,则 ( )
A. 质量大的金属块的比热容一定大
B. 质量大的金属块的比热容一定小
C. 质量大的金属块的比热容可能大
D. 两个金属块的比热容有可能相同
B
2、甲乙两物体质量为1:2,甲物体温度降低20℃,乙物体温度升高15℃时,乙物体吸收热量是甲物体放出热量的2倍,甲乙两物体比热容之比是( )
A.3:4 B.8:3
C.4:3 D.3:2
A
当堂检测
3、下列说法中正确的是( )
A. 沿海地区昼夜温差小,主要原因是水的比热容较大
B. 物体的温度越高,分子运动得越快,物体的动能越大
C. 温度高的物体具有的内能多,温度低的物体具有的内能少
D. 0℃的冰熔化成0℃的水,由于温度不变,所以它的内能不变
4、下列物质的比热容发生改变的是( )
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
A
B
当堂检测
5、质量为200g的沸水(100℃),温度降低了60℃,水放出了多少热量?
解:Q放=cm Δt
=4.2 × 103J/(kg·℃) ×0 . 2kg × 60℃
=5. 4 × 104J
答:水放出了5.04 × 104J的热量。
板书设计
第5节 物体的内能(第2课时)
比热容
单位: J/(kg·℃)
水的比热容较大[4.2×103J/(kg·℃)],温度变化慢
计算公式:Q=cmΔt 与温度变化有关
定义:1kg的某种物质,温度升高 1℃所吸收的热量
布置作业
1、复习本节课所学的主要内容;
2、完成作业本中相应练习;
3、预习“热机”相关内容。3.5物体的内能(2)课后检测
班级 姓名
1.甲乙两物体质量为1:2,甲物体温度降低20℃,乙物体温度升高15℃时,乙物体吸收热量是甲物体放出热量的2倍,甲乙两物体比热容之比是( )
A.3:4 B.8:3 C.4:3 D.3:2
2.用稳定的热源给一个物体均匀加热,设物体吸收的热量与加热时间成正比,得到其温度随时间变化的曲线如图所示,那么它在固态时的比热与液态时的比热之比是( )
A.1:2 B.2:1
C.1:4 D.4:1
3.下列说法中正确的是( )
A. 沿海地区昼夜温差小,主要原因是水的比热容较大
B. 物体的温度越高,分子运动得越快,物体的动能越大
C. 温度高的物体具有的内能多,温度低的物体具有的内能少
D. 0℃的冰熔化成0℃的水,由于温度不变,所以它的内能不变
4.两个质量不同的金属块,发出相同热量,降低相同温度,则 ( )
A. 质量大的金属块的比热容一定大
B. 质量大的金属块的比热容一定小
C. 质量大的金属块的比热容可能大
D. 两个金属块的比热容有可能相同
5.下列说法正确的是( )
A.物体温度越高,比热容越大
B.物体的质量越大,比热容越小
C.物体吸收的热量越多,比热容越大
D.物质的比热容跟物体的质量大小,温度变化的多少以及物体吸
收热量的多少都无关。
6.下列物质的比热容发生改变的是( )
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
7.下列说法正确的是( )
A.一个物体吸收热量时,温度不一定升高。
B.物质的比热容与物体吸收的热量、物体的质量及物体温度的变化有关。
C.水的比热容是4.2×103J/(kg ℃),表示每千克的水的温度每上升(或下降)1℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103J/(kg ℃)。
D.热量总是从内能高的物体传递给内能低的物体。
8.水的比热容较大,如图所示现象中与此特点无关的是 ( )
9.如图所示的是质量相等的两物质在加热过程中温度随时间变化的图象。下列关于甲、乙两种物质的说法中正确的是( )
A.甲物质的比热容比较大 B.甲、乙两种物质的比热容一样大
C.乙物质的比热容比较大 D.无法确定
10.根据表中的数据是一些物质的比热容/[J·(kg·℃)-1],判断下列说法正确的是 ( )
水 4.2×103 铝 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103
砂石 0.92×103 铜 0.39×103
A.不同物质的比热容不可能相同
B.在阳光照射下,干泥土比湿泥土升温慢
C.因为水的比热容较大,所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大
D.质量相等的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多
11.太阳能热水器内盛有100千克、温度为20℃的水时,受阳光的照射水温升高到70℃,则这些水吸收了 热量;这是通过 方式使水内能增加的。
12.在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比实验,并用图像对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和某种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得出 (选填“甲”或“乙”)物质是某种液体,水在0~15min内放出的热量为 J。某种液体的比热容为 J/(kg·℃)。
13. 2020年是全面建成小康社会目标的实现之年,乡亲们淘汰了柴炉,改用了清洁干净的液化天然气炉。要将2kg初温为20℃的一壶水恰好加热到100℃,需要吸收多少热量?
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A C A B D B A B C D
2.1×107J;热传递
12.乙 8.4×104 2.1×103
13.6.72×105J