12.2科学探究：物质的比热容

(共27张PPT)
科学探究：物质的比热容
新疆地区有句谚语叫做“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”，你知道其中的道理吗？
请回答：
（1）烧开一壶水与烧开
半壶水需要的热量一样多吗？
（2）把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗？
水在温度升高时吸收的热量，跟水的质量有关，和升高的温度有关 。
把一壶水烧开比烧成温水需要的热量多
烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多
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。
如何通过实验来研究
根据猜想设计实验
让我们认识电加热器
探究活动
方案一：取等质量的水和煤油，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)。
根据猜想设计实验
我们就选你
研究不同物质吸收热量的能力，所要控制的因素：
1、质量相同
2、升高的温度相同
3、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
信息快递：
进行实验，收集信息
我知道了!
相等质量的水和煤油吸收相等的热量后，升高的温度是不同的。
相等质量的水和煤油升高相同的温度。吸收的热量是不同的。
相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量是 。
相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量是 。
分析得出结论
相同的
不相同的
探究活动
实验后的思考
1、水和煤油谁的吸热能力强？
2、如何科学地比较不同物质的这种特性？
实验后的思考,往往比实验本身更重要。
——牛顿
探究活动
比热容的概念
其实很简单，就是采用比较单位质量、升高1℃ 的水和煤油 吸热的多少来比较它们的吸热能力。
比热容(C)──单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量，叫做这一物质的比热容．
比热容的单位 ： J/（kg·℃）
物质种类 质量 升高的
温度 吸收的热量
水 1kg 1℃ 4.2×103J
酒精 1kg 1℃ 2.4×103J
煤油 1kg 1℃ 2.1×103J
冰 1kg 1℃ 2.1×103J
蓖麻油 1kg 1℃ 1.8×103J
砂石 1kg 1℃ 0.92×103J
干泥土 1kg 1℃ 0.84×103J
铜 1kg 1℃ 0.39×103J
汞 1kg 1℃ 0.14×103J
铅 1kg 1℃ 0.13×103J
比热容
4.2×103J/(kg·℃)
2.1×103J/(kg·℃)
2.1×103J/(kg·℃)
2.1×103J/(kg·℃)
1.8×103J/(kg·℃)
0.92×103J/(kg·℃)
0.84×103J/(kg·℃)
0.39×103J/(kg·℃)
0.14×103J/(kg·℃)
0.13×103J/(kg·℃)
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；
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；
……
水的比热是___________
它的物理意义是:___________
__________________________
4.2×103J/(kg · ℃)
1千克的水温度每升高(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。
为什么内陆地区比沿海地区的昼夜温差大呢？
沙漠
沿海
城市
答：水的比热容比较大，而砂石和泥土的比热容比较小。在同样受热或遇冷时，水的温度变化比砂石的小。所以，沿海地区的气温变化不像内陆的气温变化那样显著。
为什么用冷水冷却发动机？
为什么用热水取暖？
我国目前最大的水电站三峡水电站完全建成后,三峡库区的气温受到一定影响：夏天比原来下降2℃左右，而冬天比原来升高2℃左右，为什么？
答：这是因为库区里的水的比热容大，夏天不容易升温，冬天也不容易降温，温度变化小。
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过夜，第二天太阳升起后，再把秧田里的水放掉，你能解释原因吗？
“水的比热容大”这一特点在人们的日常生活和生产中具有重要的意义。
2.有利于调节气候。
1.用水作冷却剂或取暖。
热量的计算
公式
如果知道某物体的质量为ｍ，比热容为ｃ和温度的变化值△ ，根据物质比热容的定义可计算出该物体吸收或放出的热量为
Ｑ=ｃｍ△
ｔ
Ｑ：物体温度变化时吸收或放出的热量；单位为J
ｃ：物质比热容 单位 J/(kg.℃)
ｍ：物体的质量 单位 kg
△ ：温度的变化值，温度升高时为ｔ2－ｔ1；温度降低时为ｔ1－ｔ2 单位 ℃
ｔ
ｔ
热平衡关系式：
Q放=Q吸
两个温度不同的物体放在一起时，高温物体将放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高；最后两物体温度相同，称为达到热平衡。
例题：某同学将一杯质量是200ｇ、温度是5℃的冷水和一杯质量是100ｇ、温度是85 ℃的热水兑在一起，混合后的水温度最高是多少？
简答：设混合合后的水温为ｔ℃。
ｍ1=200ｇ水温度从ｔ1= 5℃上升至ｔ℃，吸收热量：
Q吸=ｃ水ｍ1(ｔ－ｔ1)
ｍ2=100ｇ水温度从ｔ2=85 ℃下降至ｔ℃，放出热量：
Q放=ｃ水ｍ2(ｔ2－ｔ)
若没有热量损失，混合后的温度最高， Q吸= Q放，解得：
ｃ水ｍ1(ｔ－ｔ1)=ｃ水ｍ2(ｔ2－ｔ) ｔ=31.7℃
1、水的比热容是4.2×103J／(kg·℃)，将质量为4kg的水从20℃加热到70℃需要吸收 J热量．如果将水倒掉一半，它的比热容将为 J／(kg。℃)
练习：
2、水的比热容是煤油比热容的两倍，若水和煤油的质量之比为1：2，吸收的热量之比为2：3，则水和煤油升高的温度之比为( )
A：3：2 B：2：3 C：4：3 D：3：4
8.4×105
4.2×103
B