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比热容
第十三章 第3节
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
几种物质的比热容[单位:J/(kg·℃)]
水 4.2×103 蓖麻油 1.8×103 铁、钢0.46×103
酒精 2.4×103 砂石 0.92×103
铜 0.39×103
煤油 2.1×103
铝 0.88×103 水银 0.14×103
冰 2.1×103 干泥土 0.84×103 铅 0.13×103
你发现了什么?
物质的比热容与物质的种类有关,不同的物质的比热容是不同的;
水的比热容最大;
还与物质的状态有关,如水的比热容与冰的比热容就不相等;
一般液体的比热容较大,固体的比热容较小.
不同物质的比热容可能相同.
水的比热容是_____
它的物理意义是:_______
4.2×103J/(kg · ℃)
一千克的水温度每升高(降低) 1℃,吸收(或放出)热量是4.2×103J
5千克的水要温度升高10 ℃,要吸收多少热量
比热容是物质的一种特性,就像密度是物质的特性一样,同种物质的比热容是一定,不随物体吸收或放出的热量多少、质量、升高或降低的温度而改变。
水吸热升温比别的物质___(快,慢)
水的吸热能力比别 的物质__(强,弱)
强
慢
质量相等的水和别的物质升高相同温度,水比它吸收的热量___.(多 , 少)
质量相等的水和别的物质吸收相同的热量,水比它升温___(快,慢)
多
慢
4 水的比热容较大应用
比一比,看谁最聪明?
1、人们选择用水给发动机冷却,用水取暖,这是为什么?
2、沙漠昼夜温差很大,而 沿海地区昼夜温差不大,这是什么原因?
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,用水用冷却剂或取暖效果好。
从比热容表可以看出,各种物质,水的比热容最大。这就意味着,在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化要小些。 由于海水的比热容大,砂石比热容小,海水与砂石比较,吸收或放出同样的热量,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。所以一天之中,沿海地区温度变化小,内陆地区温度变化大。同理,在一年之中夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷。
◇冬天暖手用的热水袋,里面装水的原因是什么呢?
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,第二天太阳升起后,再把秧田里的水放掉,你能解释原因吗?
中午,沙子很烫而海水很凉。
凉
烫
白天,沙子和水吸热升温,
沙子比热容小升温快,
因此沙子烫.海水凉
凉
暖
夏天,白天在游泳池
傍晚,沙子和水放热降温,
沙子比热容小,降温也快,
因此沙子凉.海水暖。
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 铁练一练
什么是比热容
比热容
知识的
运用
热量的
计算
课堂小结