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1.3比热容
教科版初中物理九年级上册
第一章
《分子动理论与内能》
学而不疑则怠,疑而不探则空
不同时刻,为什么沙子和海水的温度不同?
课前导入
中午
傍晚
沙子很烫
沙子变凉了
海水很凉
海水很暖和
(1)尝试用比热容解释简单的自然现象;
(2)了解比热容的概念;
(3)知道比热容是物质的一种属性;
(4)学会比热容的简单计算;
(5)了解生活中常见的比热容值。
学习目标
物体吸收的热量可能哪些因素有关?
不同物质,当它们质量相同、让它们升高相同的温度时,它们吸收的热量的多少如何计算?
想一想:
一、物体的吸热能力
新知探究
烧开一壶水和烧开半壶水,哪个需要的热量多?
把一壶水烧开和烧成温水,哪个需要的热量多?
请总结影响水吸收热量多少的因素。
一、物体的吸热能力
新知探究
讨论交流:水的吸热与哪些因素有关?
思考:不同物质的物体,比如一杯水和一瓶沙子,在质量相等、温度变化也相同的情况下,吸收的热量是不是一样多呢?
一、物体的吸热能力
新知探究
结论:对同种物质的物体,吸收或放出热量的多少,与物体质量的大小及温度变化的多少有关。
怎样比较水和沙子的吸热能力呢?
一、物体的吸热能力
新知探究
我们可以用酒精灯加热来模拟太阳的照射.
取质量相同的水和沙子,用酒精灯加热相同的时间,看它们的温度变化,就能比较它们的吸热能力。
实验探究:比较不同物质的吸热能力。
方案一:取等质量的水和沙,加热相同的时间(吸收相等的热量)后,比较温度的变化。
方案二:取等质量的水和沙,使其升高相同的温度,比较加热的时间(吸收热量的多少)。
一、物体的吸热能力
新知探究
材料
试管两支
酒精灯
水、铁砂
温度计
停表
一、物体的吸热能力
新知探究
实验探究:比较不同物质的吸热能力。
方案一:取等质量的水和沙,加热相同的时间(吸收相等的热量)后,比较温度的变化。
方案二:取等质量的水和沙,使其升高相同的温度,比较加热的时间(吸收热量的多少)。
我们在这里选择方案一进行探究
材料
升高5℃所需时间/s
升高10℃所需时间/s
升高15℃所需时间/s
水
铁砂
完成下列表格,并分析数据,得出实验结论.
一、物体的吸热能力
新知探究
数据分析:
同种物质,升高不同的温度需要的时间不同,升高的温度越高,所需时间越长。
不同的物体,当质量一定时,升高相同的温度,吸收的热量不等,水吸收的热量多。
一、物体的吸热能力
新知探究
物体吸收热量的多少与物质的种类有关。
结
论:
实验后的思考:
1、水和铁砂谁的吸热能力强?
2、如何科学地比较不同物质的这种特性?
一、物体的吸热能力
新知探究
比热容的概念:
我们把单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃所吸收(放出)的热量叫做这种物质的比热容。符号:c。
或
J/(kg·℃)
J/(kg·K)
单位:
二、比热容
新知探究
水的比热容是:4.2×103J/(kg·℃)
读作:
4.2×103焦耳每千克摄氏度
物理意义:
1kg水每升高1℃需吸收热量4.2×103J。
下面以水的比热容为例进行说明:
二、比热容
新知探究
或1kg水每降低1℃需放出热量4.2×103J。
一些常见物质的比热容
水 4.2×103
砂石 0.92×103
铁、钢0.46×103
冰
2.1×103
玻璃
0.67×103
铜 0.39×103
煤油 2.1×103
橡胶 1.7×103
水银
0.14×103
酒精 2.4×103
水蒸气1.88×103
铝 0.88×103
甘油 2.5×103
干泥土
0.84×103
铅
0.13×103
从上表中你可发现什么规律?
1、水的比热最大。
2、同种物质在不同状态时比热不同。
3、同种物质比热相同,不同物质比热一般不同。
二、比热容
新知探究
物质比热容的利用
花生、栗子等干果常常用干净的沙子来炒制。
种植花草树木,能有效地改善气候。
工厂里的冷却塔大多用水作为冷却介质。
种植水稻一般灌溉一些水来维持温度。
二、比热容
新知探究
请你用所学知识解释产生上述现象的原因。
讨论交流:海陆风和陆海风
二、比热容
新知探究
1、物质的比热容跟密度相似,也是物质的
特性之一。
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、可以用比热容来鉴别物质的种类。
注意:
二、比热容
新知探究
解:从比热容表中查知水的比热容是
c水=4.2×103J/(kg·℃)
P16
例题
即质量是1kg的水温度升高1℃时吸收的热量是4.2×103J;则2kg的水温度升高1℃时吸收的热量是
4.2×103J/(kg·℃)×2kg×1℃=8.4×103J
2kg的水温升高80℃-20℃=60℃时,吸收的热量是8.4×103J×60℃=5.04×105J.
三、热量的计算
新知探究
热传递过程中,物体温度升高时,
所吸收的热量为:
热传递过程中,物体温度降低时,
所放出的热量为:
Q吸=cm
(t
-
t0)
Q放=cm
(t0
-
t)
如果加热前后温度的变化量用Δt表示,
则:
Q吸=cmΔt
Q放=cmΔt
三、热量的计算
新知探究
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:
三、热量的计算
新知探究
Q=cmΔt
J/(kg·?C)
J
1.应用公式Q=cmΔt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20℃,是指温度变化了20℃.
即:
某物体温度升高到20℃,是指该物体的末态温度
t末=20℃.
注意:
三、热量的计算
新知探究
Δt=20℃
通过这节课的学习,你有什么收获?
1、比热容:
J/(kg·℃)
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。
3、常用的比热容单位是:
4、物理意义:
单位质量的某种物质,
温度升高1℃所吸收的热量。
2、热量的计算:
Q=cm△t
知识小结
1、关于比热容,下列说法正确的是
(
)
A、物体的比热容跟温度有关;
B、物体的比热容跟物体吸收和放出的热量
有关;
C、物体的比热容是物质本身的一种特性;
D、物体的质量越大它的比热容越大.
C
随堂练习
2、下列说法正确的是(
)
A、一杯煤油用去一半,它的比热容减为原来
的二分之一;
B、吸收热量多的物质,比热容一定大;
C、高温物体放出的热量一定多;
D、质量相等的水和煤油,吸收了相同的热量,
煤油升高的温度大于水升高的温度.
D
随堂练习
3、在农业生产中,为了保护秧苗夜间不致受冻,
傍晚时要向秧田里多灌些水,这是因为水的
(
)
A、密度大
B、比热容大
C、温度高
D、热膨胀大
B
随堂练习
4、质量为10kg的水的温度从25℃升高到65℃,
水吸收了多少热量?
解析:Q吸=cm(t-t0)
=4.2
×
103J/(kg·℃)
×10kg
×(65℃-25℃)
=1.68
×
106J
答案:水吸收了1.68×106J热量.
随堂练习