沪科版物理九年级第十三章内能与热机第二节科学探究：物质的比热容 课件37张PPT

(共38张PPT)
沪科版物理九年级（全一册）
第十三章
内能与热机
第二节
科学探究：物质的比热容
炎热夏天中午，沙子很烫而海水很凉。
凉
烫
傍晚，沙子变凉了而海水却还很温暖。
　　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？
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☆烧开一壶水与烧开半壶水比较，谁
花的时间长？
☆把一壶水烧开和把这壶水烧成温水
比较，谁花的时间长？
烧开一壶水
把水烧成开水
生活经验：
水在温度升高时吸收的热量，跟水的质量和升高的温度有关
。
我猜想
我猜到
物质吸收（或放出）热量的多少，除了与物质的质量和温度变化有关外，还可能与什么有关？
可能与物质的种类有关。
1
质量相等不同物质，升高相同的温度，吸收的热量是否相等?
实验：
？
探究物质的吸放热性能
　　（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？
实验准备
取等质量的水和煤油，
使其升高相同的温度，
比较加热的时间
（吸收热量的多少)。
实验过程
取两个相同的烧杯，分别装400g水和400g煤油。用酒精灯加热，让它们升高相同的温度，比较加热的时间。
实验要求：
1、煤油和水质量与初温度相同
2、加热的热源要相同
如果加热方法完全相同,
就可以认为相同时间里
物质吸收的热量相同
搜集数据
液体
质量（g）
初温（oC）
末温（oC）
加热时间（min）
水
400
20
30
14
煤油
400
20
30
7
实验结论：
相同质量的不同物质在升高
相同温度时吸收的热量是不相等的。
※质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收热量不相等。
小结：
即不同物质的吸热的本领是不同的
怎样比较物质的这种特性呢？
想一想：
提示：要在相同条件下比较
1
类比密度发现新知
物质
质量
温度变化
吸热
水
相同
相同
不等
沙
物质
体积
质量
水
相同
不等
沙
质量
体积
热量
质量
温度变化量
比热容
密度
c
Q
m
?t
单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量，叫做这种物质的比热容，简称比热。
1
要在相同条件下比较，即必须让质量相等，升高的温度也相同，
而质量取单位质量（1千克），
温度升高量取单位的温度升高量（1℃），比较起来最为方便。
比热容：
比热容的符号：用
“
C
”
表示
单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，和温度升高1℃所吸收的热量相同。
注意：
常用单位：
焦耳/(千克·
℃)
单位符号：
J/(kg
·
℃)
　　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
常见物质的比热容
[J
/(kg·℃)]
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一般是不同的；
水的比热容最大；
物质的比热容不仅与物质和种类有关，同时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；
比热容的实质
（1）反映了物质吸热、放热的本领；
（2）物质对冷热反应的灵敏程度；
比热容越大，吸热或放热本领越强。
比热容越小，对冷热反应越灵敏。
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如图所示，杯中的水倒掉一半后，比热容是否发生变化？
答：没有。
倒掉一半
比热容是物质的一种特性，不同物质的比热容
一般不同，它是由物质本身所决定的。
同一种物质的比热容不随质量变化而变化。
如图所示，给杯中的水加热后，比热容是否发生变化？
答：没有
加热
同一种物质的比热容不随吸热的多少及
温度的变化而变化
例如图所示，给杯中的水降温后变成冰块，比热容又是否发生变化？
答：变化了
降温
水
冰
同种物质在不同的状态下比热容一般不同
1
小结
2、对某种确定的物质来讲,比热容是一个确定的数值,跟物体质量的大小,温度改变的多少，物体的形状、体积、位置等无关，它仅与物质的种类和状态有关。
3、相同质量的物质比热容大的，吸热能力大，但温度变化慢。
1、物质的比热容跟密度相似,也是物质的物理属性之一.可以用比热容来鉴别物质的种类。
质量相等的水和其它物质升高(降低)相同温度,水比其他物质吸收(放出)的热量___.(多
/少)
质量相等的水和其他物质吸收(放出)相同的热量,水比其他物质升温(降温)___(快/慢)
多
慢
水的比热容较大
水的比热容大的特性的应用
1.用水来取暖
2.用水冷却汽车的发动机
傍晚往秧苗田灌水
白天放出田地的水
　　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
☆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？
☆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？
☆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。
☆利用比热容的知识解释一些现象
∵1Kg的水温度升高10C时吸收的热量为4.2×103J
∴5Kg的水温度升高10C时吸收的热量为4.2×103J×5=2.1×104J
5Kg的水温度升高100C时吸收的热量为2.1×104J×10=2.1×105J
热量的计算
吸收的热量=比热容×质量×升高的温度
提炼公式
Q吸=
cm(t1-t0)
Q放=
cm(t0-t1)
吸收热量的公式是Q吸＝cm(t－t0)，
放出热量的公式是Q放＝cm(t0－t)，
其中，t0是指物体的_______，t是指物体的_______。
两个公式的适用条件：在不发生物态变化时，
凡是温度________的物体，都要用吸热公式计算；
凡是温度________的物体，都要用放热公式计算。
初温
末温
升高
降低
如果加热前后温度的变化量用Δt表示，则：
Q吸＝cmΔt
Q放＝cmΔt
热量的计算公式：
变化的温度
质量
比热容
吸收或者
放出的热量
比热容的单位：
热量的单位：
1.应用公式
进行计算时，应注意
统一各物理量的单位，采用国际单位制.
2.“温度”和“温度的变化”的区别
物体吸热，温度的变化
物体放热，温度的变化
某物体温度升高了
，是指温度变化了
即：
某物体温度升高到
，是指该物体的末态温度
★注意
例题
质量是1kg的铝壶内装有25℃的3kg水，在一个标准大气压下将水烧开。壶和水共吸收了多少热量？
解：铝壶吸热
Q吸1=c1m1(t-t0)
＝0.88×103J/(kg.℃)
×1kg
×(100℃－25℃）
＝6.6×104J
Q吸2=c2m2(t-t0)
＝4.2×103J/(kg.℃)
×3kg
×(100℃－25℃）
＝9.45×105J
Q吸＝
Q吸1＋
Q吸2＝
6.6×104J＋9.45×╳105J
＝1.011×106J
答：壶和水共吸收了1.011×106J的热量。
练习：质量为2.2
kg的水，温度降低40
℃，求：[已知c水＝4.2×103
J/(kg·℃)，c铝＝0.88×103
J/(kg·℃)]
(1)水放出多少热量。
(2)若这些热量被12
kg的铝块完全吸收，铝块的初温为20
℃，那么吸热之后，铝块升高的温度是多少。
解：
(1)水放出的热量：
Q放＝c水m水Δt水＝4.2×103
J/(kg·℃)×2.2
kg×40
℃
＝3.696×105
J。
(2)由题知，Q吸＝Q放＝3.696×105
J，
由Q吸＝cmΔt变形可得铝块升高的温度：
课堂小结