课件19张PPT。第十三章 内 能
第3节 比热容
重点难点:
重点:对比热容在现实生活中的应用的理解及科学解释.
难点:能够简单计算相关吸放热的能量问题.
知识回顾:
什么是热量?
物体吸收或放出热量的多少与什么有关系?问题:一:为什么在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?
二:为什么沿海地区昼夜温差小,而内陆地区昼夜温差大?
同一种物质(如水),在质量相同、温度变化相同时,吸收或放出的热量会怎样?
结论:物质相同,其他条件也相同,吸收或放出的热量应该相等.实验探究:不同的物质,在质量相同,温度变化相同时,它们吸收或放出的热量是否也相等?
操作与探究:
等时间后,观察其中温度计
升高的温度是多少?
猜想: 水的温度升高得多.
煤油的温度升高得多.
结论:不同物质在相同条件下升高的温度不同,是因为它们的一种内在属性不同,我们把这种属性称为比热容.
比热容:一、比热容的定义
一定质量的某种物质,在温度升高时(或降低)时吸收(或放出) 的热量与它的质量和升高(或降低)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.
二、比热容的单位
焦每千克摄氏度,符号是J/(kg?℃).比热容的理解:不同物质在质量相等、温度升高相同时,吸收的热量一般是不相同的,为了表示物质在这种性质上的差别,物理学中引入了比热容的概念.比热容是物质的一种属性,只与物质的种类和状态有关,与其他因素无关.每种物质都有自己的比热容.
每一种物质确定了,那么它的比热容也就随之确定了.比热容的物理意义:水的比热容是 4.2×103 J/(㎏? ℃),它表示质量是1㎏的水升高(或降低)1 ℃时吸收(或放出)的热量是4.2×103 J.
热量的计算:按照上述意义可以推理得到物质吸收或者放出热量的计算公式为:
Q = cmΔt
课堂检测:1.水具有比热容大的特点,下列现象及应
用与此特点无关的是 ( )
A. 海边的昼夜温差比内陆的小
B. 夏天的教室地板上洒水,感觉变凉爽
C. 冬天的暖气设备用热水供暖
D. 用水来冷却汽车发动机B2.夏天,海边的昼夜温差小,这是因为水的比热
容较大,下列现象中不能反映水的这一特点的是
( )
A.汽车发动机的冷却循环系统使用水作为工作
物质
B.春天的夜晚,农民往稻田里灌水以防秧苗冻
坏
C.炎热的夏天常常往教室的地面上洒水
D.城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成
的夏季高温解析:水的比热容大,根据热量公式可知,在温度变化相同的情况下,相同质量的水比其他物质吸收或放出的热量多,可以用于放热保温或吸热降温,故A、B、D正确;夏天在地面上洒水是因为地面上的水蒸发时会吸收热量,可以达到降温的目的,故C错误.
答案:C比热容在生活中的例子:现象一:在我国新疆吐鲁番盆地会出现“早穿皮袄午穿纱,夜围火炉吃西瓜”的奇特现象.
解释:由于新疆地处内陆,气候干燥,对太阳能的储存时间短暂,吸放热较其他地方快,白天吸收太阳能温度提高得快,夜晚散热快,储存的热量少,温度较低,所以昼夜温差很大,所以出现了上述现象.现象二:为什么沿海地区昼夜温差小,而内陆地区昼夜温差大?
解释:沿海地区含水量大,水的比热容较其他物质大,所以白天日照的时间内上升的温度相比内陆地区小,夜晚没有日照,同样由于水的比热容大,降低的温度也较内陆地区小,所以沿海地区的昼夜温差小.热量的计算:公式:Q吸=Q放=cmΔt
说明:通常用t0表示物体的初温,t 表示物体的末温,当物体吸收热量时,改变的温度Δt=t-t0;当物体放出热量时,改变的温度Δt=t0-t.
说明:通过测量温度的变化量Δt、质量m、热量变化量Q,同样可以求得某种物质的比热容c.检测题:1.从车床上刚刚加工出来的铝件的温度很高,这是因为 (填“做功”或“热传递”)使铝件的内能增加了.已知某铝件加工之前的温度是25 ℃,加工之后的温度是100 ℃,如果要让加工后质量为2 ㎏的铝件的温度冷却到加工前的温度,则该铝件要放
出 J的热量.[铝的比热容c铝= 0.88×103 J/(㎏?℃)]做功1.32×105 2.电热水器以清洁卫生、无污染等优点在生活中有着广泛的应用.如果电热水器的水箱内装有40㎏的水,温度从25℃升高到75℃,水吸收的热量是多少?[c水= 4.2×103 J/(㎏?℃)]
解:已知水的质量m水=40 ㎏ ,水的比热容c水=4.2×103 J/(㎏ ? ℃ ),水的初温t0=25 ℃ ,末温t=75 ℃ .
由公式Q吸=c水m水(t-t0)可计算水所吸收的热量.
Q吸 = c水m水(t-t0)
= 4.2×103 J/(㎏? ℃) ×40 ㎏×(75 ℃-
25 ℃)
= 8.4×106J
知识框架:
再见