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第十二章
内能与热机
九年级物理沪粤版·上册
12.3 研究物质的比热容
授课人:XXXX
新课引入
24℃-28℃
5℃-38℃
同一纬度的两个地方的“温差”为什么会如此悬殊呢?
这就涉及到不同物质吸、放热的性能等有关问题。
观察并思考
新知讲解
一、探究物质的吸、放热性能
1.设计实验
(1)如何使水和沙子温度升高?
(2)研究不同物质吸收热量的能力,所要控制的因素:
质量相同
升高的温度相同
加热的热源要相同
新知讲解
方案一:取等质量的水和沙石,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:取等质量的水和沙石,使其升高相同的温度,比较加热的时间(吸收热量的多少)。
(3)实验方案:
两种方法在实验效果上是一致的。
新知讲解
2.实验过程
新知讲解
新知讲解
质量相等的沙和水升高相同温度时,水比沙需要的时间_____(长/短),升高相同温度时水比沙吸收的热量____(多/少)。
这说明:
质量相等的不同物质,在升高相同温度时,吸收的热量__________(相同/不同)。
长
多
不同
3.实验结论:
强化训练
(钦州中考)在如图“比较水和油两种物质吸热的情况”的实验中,以下说法正确的是(
)
A.选用体积相等的水和食用油进行实验
B.加热的时间相同,食用油的温度变化较慢
C.如果它们升高相同的温度,则水吸收的热量较多
D.通过比较加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫控制变量法
C
新知讲解
表示不同物质的吸、放热性能。
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,叫做这种物质的比热容。
J/(kg
·
℃),读作:焦每千克摄氏度。
二、什么是比热容?
1.意义:
2.定义:
3.符号:
c
4.单位:
新知讲解
水的比热容:
c
水=
4.2×103
J/(kg
·
℃)
1
kg水温度升高或降低1
℃吸收或放出的热量是4.2×103
J。
5.物理含义:
注意
(1)比热容是反映物质自身性质的物理量,与物质的种类、状态有关,与物体的质量、吸收热量的多少、升高的温度等无关;
(2)不同的物质,比热容一般不同。
新知讲解
6.比热容表:
关于比热容,下面几种认识对不对?
(1)1
kg沙石,温度升高1
℃,大约要吸收920
J的热量。
(2)液体的比热容都比固体大。
(3)同一种物质,比热容是相同的
。
(4)比热容是物质的特性之一,可以用来鉴别物质
。
新知讲解
7.利用比热容知识解释现象:
(1)为什么沿海地区昼夜温差较小,而内陆沙漠地区的昼夜温差较大?
查比热容表中可以知道,水的比热容比较大,而砂石和干泥土的比热容比水的要小得多。在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化比砂石、干泥土小,这就使沿海地区的气温变化不像内陆沙漠地区的气温变化那样显著。
强化训练
(2)在日常生话中,既可以用水来取暖[图(a)],也可以用水来降温[图(b)],想一想,这是什么缘故?
因为水的比热容大。相同质量的水和其它物质相比,降低相同的温度,水放出的热量较多。
因为水的比热容大。相同质量的水和其它物质相比,升高相同的温度,水吸收的热量较多。
新知讲解
三、热量的计算
已知水的比热容是4.2×103
J/(kg
·
℃),你能根据它的物理意义计算出0.4
kg的水,温度从20
℃升高到70
℃,需要吸收的热量吗?
吸收的热量
=4.2×103
J/(kg·℃)×0.4
kg×(70
℃-20
℃)
=8.4×104
J
Q吸=
cm(t1-t0)
Q放=
cm(t0-t1)
提炼公式
吸收的热量=比热容×质量×升高的温度
新知讲解
例题:假如有质量均为2kg的沙子和水,它们都吸收了7.36×104J的热量,升高的温度各是多少?
已知:,
求:
解:
比较水和沙子升高的温度,你发现了什么?
强化训练
已知铝的比热容是0.88×103J/(kg·℃)。计算:把质量为2kg、温度为30℃的铝块加热到100℃,铝块吸收的热量是多少?
已知:c铝=0.88×103J/(kg·℃),m=2kg,t0=30℃,t=100℃,
求:Q铝
解:Q铝=c铝m(t-t0)=
=
答:铝块吸收的热量是1.232105J
知识总结
巩固练习
1.(自贡中考)
汽车发动机工作时,需要对它进行冷却。人们常常选用“水”作冷却液,这是因为水的 较大,冷却效果好;当水吸收发动机缸体热量后,水的内能 。
比热容
增大
巩固练习
2.(桂林中考)经常下厨的小关发现,同时用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油,油的温度总是升高得快些。这是因为( )
A.水的比热容小,吸热后温度升高得快
B.油的比热容小,吸热后温度升高得快
C.在相同的时间内,水吸收的热量较多
D.在相同的时间内,油吸收的热量较多
B
巩固练习
3.关于比热容,下列说法正确的是(
)
A.温度越高,比热容越大
B.物质放热越多,比热容越大
C.物质的质量越大,比热容越小
D.物质的比热容与质量和温度无关
D
巩固练习
4.一个质量为250
g的钢件,加热到560
℃,然后在空气中自然冷却,室温为20
℃,这个钢件在冷却过程中放出多少热量?
Q放
=
cm(t0-t1)
=0.46×103
J/(kg·℃)×0.25
kg×(560
℃-20
℃)
=6.21×104
J
钢的比热容为0.46×103
J/(kg·℃)
解:
巩固练习
5.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?