13.2 第2课时　比热容的计算(要点讲解+当堂检测+答案)

沪科版物理九年级上册同步学案
第十三章　内能与热机
第二节　科学探究：物质的比热容
第2课时　比热容的计算
要 点 讲 解
要点　比热容的计算
由比热容的计算公式c＝可以变形得出物质的吸热和放热公式。
1. 吸热公式：Q吸＝cm(t2－t1)
式中c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t1表示物体的初温度，t2表示物体的末温度，t2－t1表示物体升高的温度，有时可用Δt表示，此时吸热公式可写成Q吸＝cmΔt。
2. 放热公式：Q放＝cm(t1－t2)
式中c、m、t1、t2的含义不变，t1－t2表示物体降低的温度，有时可用Δt表示，此时放热公式可写成Q放＝cmΔt。
3. 热量计算的一般式：Q＝cmΔt，Δt表示温度的变化量。可见，物体吸收或放出热量的多少由物体的质量、物质的比热容和物体的温度的变化量这三个量的乘积决定，跟物体温度的高低无关。
4. Q吸与Q放及公式中各物理量的单位
比热容c的单位是J/(kg·℃)，质量m的单位是kg，温度t(t2或t1或Δt)的单位是℃，热量Q的单位是J，计算时要注意单位的统一。
5. 在利用热量公式进行计算时，需要注意以下四点：
(1)正确理解公式中各物理量的物理意义。
(2)同一公式中各物理量的单位要统一。
(3)公式适用于物态不发生变化时物体升温(或降温)过程中吸热(或放热)的计算。如果吸放热过程中存在着物态变化，则不能使用这几个公式。例如，冰熔化为水的过程中需吸热，此时冰的温度(或冰水混合物的温度)没有变化，但需要从外界吸收热量。
(4)注意文字叙述中“升高”“升高了”“降低”“降低了”对应的是温度的改变量，而“升高到”“降低到”对应的是物体的末温。
(5)研究表明，同种物质温度降低1℃所放出的热量与温度升高1℃所吸收的热量是相同的。即两个温度不同的物体相接触时，最后两个物体的温度相等，我们就说达到了热平衡，此时有Q放＝Q吸。
经典例题1　要把质量为2kg、温度为20℃的水加热到100℃，至少需供给多少热量？
解：需供给的热量为Q吸＝cm(t2－t1)＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃－20℃)＝6.72×105J。
变式1：给质量为3kg、温度为35℃的铝块加热，当铝块的温度升高80℃时，铝块吸收的热量为多少？[c铝＝0.88×103J/(kg·℃)]
解析：要注意铝块升高的温度为Δt＝80℃。
解：铝块吸收的热量为：Q吸＝c铝mΔt＝0.88×103J/(kg·℃)×3kg×80℃＝2.112×105J。
变式2：质量为3kg的某种金属块，温度由20℃升高到100℃时，吸收的热量为2.112×105J，求这种金属的比热容。
解：由Q＝cmΔt得c＝＝＝0.88×103J/(kg·℃)。
点拨：在进行有关热量的计算时，首先要分清物体的初、末状态。
易错易混警示　热量的计算
在热量计算中常出现单位不统一，Δt的含义不清楚，不能区分“升高”“升高了”“升高到”和“降低”“降低了”“降低到”这几种不同的说法。要注意物体吸收或放出的热量与物体的质量、构成物体的物质种类及温度的改变有关，分析热量的变化时应兼顾三者。另外，注意温度的改变不是初温度，也不是末温度，而是两者的差值。再就是有些热量计算中易忽略容器吸收的热量。
经典例题2　1kg、0℃的水温度升高到10℃时吸收的热量为Q1,1kg、80℃的水温度升高到90℃时吸收的热量为Q2，比较Q1和Q2可得(　　　)
A. Q1＝Q2　　 B. Q1>Q2
C. Q1解析：水的温度从0℃升高到10℃与从80℃升高到90℃时温度的变化量相同，根据Q吸＝cmΔt可知，它们吸收的热量是相等的，故A选项正确。
答案：A
当 堂 检 测
1. 水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，1kg水温度从50℃降低到20℃，放出的热量是(　　)
A. 4.2×103J B. 8.4×104J
C. 1.26×105J D. 2.1×105J
2. 初春育水稻秧苗时，为了不使秧苗受冻，正确的做法是(　　)
A. 早晨多灌水，傍晚多排水 B. 早晨多排水，傍晚多灌水
C. 早晨和傍晚都要多灌水 D. 早晨和傍晚都不要灌水
3. 小明根据下表所提供的数据得出了四个结论，其中正确的是(　　)
几种物质的比热容[J·(kg·℃)－1]
水
4.2×103
水银
0.14×103
酒精
2.4×103
沙石
0.92×103
煤油
2.1×103
铝
0.88×103
冰
2.1×103
铜
0.39×103
A. 液体的比热容一定比固体的比热容大
B. 同种物质发生物态变化后，比热容不变
C. 由于水的比热容大，白天海水温度比沙滩高
D. 2kg的水温度升高50℃，吸收的热量是4.2×105J
4. 将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到上表面平整的冰块上。经过一定时间后，冰块形状基本不再变化，最终的情形如图所示。则三块金属的比热容c甲、c乙、c丙大小相比(　　)
A. c甲最大 B. c乙最大 C. c丙最大 D. c甲＝c乙＝c丙
5. 初温度相同的铁块，甲的质量是乙的2倍，使它们分别放出相同的热量后，立即接触，则(　　)
A. 热量从甲传到乙 B. 热量从乙传到甲
C. 甲、乙间无热传递发生 D. 温度由甲传到乙
6. 某太阳能热水器装有质量为200kg的水，在阳光的照射下，该热水器中的水的温度从15℃升高到65℃，求这些水吸收的热量是多少？[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
当堂检测参考答案
1. C 2. B 3. D 4. C 5. A