课件21张PPT。第十三章 内能与热机
第二节 科学探究:物质的比热容 想一想:烧水所用的时间长短可能与哪些因素有关呢? 猜想:
(1)水的质量;
(2)水升高的温度.
由生活中的经验可得出如下结论:
水的质量越大,水升高的温度越多,水吸收的热量就越多,烧水所用的时间就越长. (一)探究物质吸热和放热的规律
想一想:
(1)不同质量的同种物质,温度变化相同时吸收的热量都一样多吗?
(2)质量相等的任何物质升高相同的温度时吸收的热量都一样多吗?
如何用实验来验证你的答案呢? 设计实验与制订计划.
用如图所示的装置对水(或煤油)加热,记录不同质量的水每升高10 ℃需要加热的时间.设计实验记录表格,准确记录实验数据. 不同质量的同种物质,温度变化相同时,质量大的吸收的热量多. 下面探究质量相等的不同种物质升高相同的温度时吸收的热量的情况. 设计实验与制订计划.
方案一:质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同.
方案二:质量相同的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度不同.实验时,应该采用控制变量法. 进行实验与收集证据.
实验时,需要用哪种实验方法呢?实验需要的器材有哪些?设计实验记录表格,准确记录实验数据. 分析与论证:
(1)质量相同的水和煤油,吸收相同的热量(加热相同的时间),升高的温度不同.
(2)质量相同的水和煤油,升高相同的温度,吸收的热量不同,即不同物质的吸热能力是不同的. 实验结论:
(1)相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸收的热量相同.
(2)相同质量的不同种物质,升高相同的温度,吸收的热量不同. (二)物质的比热容
1.物理学中,用比热容来表示不同物质的吸热能力.
2.规定:一定质量的某种物质在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降低)温度的乘积之比为该物质比热容的大小,符号是“c”
3.比热容的国际单位是 J /(kg · ℃),读作焦每千克摄氏度.4.比热容的的计算公式: 比热容是物质的一种特性,不同物质的比
热容一般不同. 1.观察常见物质的比热容表后,你发现了什么?
2.水的比热容较大,这一特性在生活中有哪些用处?
(1)北方冬天暖气用水作“热源”.
(2)司机师傅用水作“冷却剂”冷却汽车发动机.
(3)夏天到海滨去避暑,因为海滨比内陆凉爽. (三)热量的计算
根据比热容的定义,可以得出物体在温度变化过程中吸收(或放出)热量的计算公式:
吸热时:Q吸=cm( t-t0 )
放热时:Q放=cm( t0-t ) 已知:c = 4.2×103 J /(kg·℃),m =2 kg,t1= 20 ℃,t2= 100 ℃.
求: Q吸.
解: Q吸=cm( t2-t1 )=4.2×103 J /(kg·℃)× 2 kg×( 100 ℃ - 20 ℃ )=6.72×105 J
答:至少需供给6.72×105 J 的热量.例题:
要把质量为2 kg、温度为20 ℃的水加热到100 ℃,至少需供给多少热量?课堂练习:
在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中:
(1)小丽和小明用一套器材做加热水和煤油的实验,如图甲所示.在组装器材时应先调节?______(选填“A”或“B”)的高度,调节它的高度是为了___________________.A确保使用外焰加热 (2)组装好器材,他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油,分别加热相同的时间,比较水和煤油____________,得出结论.要完成该实验,除图甲所示器材外,还需要的一个测量工具是______.
(3)在对实验进行反思时,他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点,因此改进方案并设计了图乙所示的装置.与原方案相比,该方案除克服了上述缺点外还具有哪些优点(答出一个即可).
用同一热源加热,确保液体在相等时间内吸收的热量相等.升高的温度停表 解析:(1)组装实验仪器时,应根据酒精灯及其火焰的高度先固定图中的A部分,使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热,然后再固定图中的B部分,这样可以避免重复调整;(2)在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油,分别加热相同的时间,比较水和煤油升高的温度,得出结论.实验中需要测量水与煤油的加热时间,需要用到秒表;(3)由图乙所示实验可知,实验用同一烧杯用“水浴法”对水与煤油同时加热,该方案避免了两次加热,用同一热源加热,确保在相等时间内液体吸收的热量是相等的.谢 谢