物质的比热
一、物质的比热
1、热量
(1)定义:物体吸收或放出热的多少,用符号Q表示
(2)热量的单位为焦耳,简称焦,符号J,更大的热量单位是千焦,符号:kJ
(3)在热传递的过程中,热量会从温度高的物体传向温度低的物体。高温物体放热,降温;低温物体吸热,升温。
(4)一定质量的某种物质,吸收热量的多少跟温度升高多少有关,温度升高越多,吸收的热量越多;反之,温度降低越多,放出的热量越多。
例如:若用煤气灶烧水,同等条件下,一壶水从25℃烧到100℃用的时间比一壶水从25℃烧到80℃用的时间长。
(4)物体升高一定的温度,质量越大,吸收的热量越多。反之,物体降低一定的温度,质量越大,放出的热量越多。
例如:若用煤气灶烧水,同等条件下,一壶水比半壶水要用更长时间。
总结:对于同一物体,质量越大,升高温度越多,则它吸收的热量越多。
(6)吸收热量的多少与物质的种类有关。质量相同的不同物体升高(或降低)相同的温度,吸收(或放出)热量不同
例、某同学为了探究温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,做了如下实验:在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用同样的加热器加热,并记录实验数据:
烧杯编号 液体 质量(g) 初温(℃) 末温(℃) 加热时间(min)
1 水 200 20 28 8
2 水 100 20 28 4
3 煤油 200 20 28 4
4 煤油 200 20 24 2
请根据表中的实验记录回答:
(1)比较1、2烧杯,得出的结论是 。
(2)比较3、4烧杯,得出的结论是 。
(3)比较1、3烧杯,得出的结论是 。
(4)综合上述结论,物体温度升高时吸热的多少与 有关。
(5)该同学在本次实验中用到的研究方法是 。
2、比热
(1)比热(比热容)
质量相同的不同的物质,升高相同的温度,吸收的热量并不相同,降低相同的温度,放出的热量也不相同。科学上把物质的这种特性叫作比热容,简称比热。
注:不同物质的比热是不同的。所以比热是物质的一种特性。与物质的质量、升高的温度、吸收放出热量的多少无关;不同状态的同一种物质的比热不同,说明比热与物质状态有关?
(2)对比热的理解
①比热反映了物质吸热或放热的本领:比热越大,吸热或放热本领越强。即质量相同的不同物质升高(或降低)相同的温度,吸收(或放出)热量较少的,比热较小
②不同物质的比热一般不同,同种物质(物质相同)的比热相同,其物理意义可从两个角度去理解。
两个角度 物质的吸热本领 物质温度改变的难易程度
具体说明 比热大表示吸热本领强 比热大表示温度难改变
比热小表示吸热本领弱 比热小表示温度易改变
解释 相同质量的不同物质升高相同的温度,比热越大,吸收的热量越多,比热越小,吸收的热量越少。 相同质量的不同物质吸收相等的热量,比热越大温度升高得越少,比热越小温度升高得越多。
(3)水的比热较大的应用
水的比热:4.2×103焦/(千克·℃)?意义:1kg水温度升高1℃时,需要吸收的热量为4.2×103焦。
①由于水的比热较大,所以一定质量的水升高(或降低)一定的温度,吸收(或放出)的热量较多,所以可以利用水作为冷却剂或用来取暖。
②由于水的比热较大,一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而本身的温度却改变不多,这一点有利于调节气候。夏天,太阳照射到海面上,海水相对砂石来说升温较慢,所以住在海边的人并不觉得特别热;冬天,气温降低了,水和砂石相比,由水的比热大,降温慢,所以住在海边的人并不觉得特别冷。
③沿海地区气温变化小,内陆气温的变化大; 同一纬度的海洋和陆地:气温:冬季陆地降温快,海洋降温慢
夏季陆地降升温快,海洋降升温慢
原因:海洋(水)的比热容比陆地(岩石)要大,升温慢
例1、对于热量的认识,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体放出的热量多,温度低的物体放出的热量少
B.温度高的物体含的热量多,温度低的物体含的热量少
C.在热传递过程中,同一物体温度改变越大,吸收或放出的热量就越多
D.质量大的物体比质量小的物体含的热量多
例2、关于比热,下列说法中,正确的是( )
A.只要升高相同的温度,比热较大的物质吸收的热量一定多
B.温度较低的物质比热较小
C.比热是物质的一种特性,它反映物质吸热或放热本领的大小
D.物体的质量越大,它的比热越大
例3、两个相同的容器分别装满了质量相同的甲、乙两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示,则(?? )
A.?甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.?如果升高相同的温度,两液体吸收的热量相同
C.?加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.?加热相同的时间,甲液体温度升高的比乙液体温度升高的多
例4、下表是一些物质的比热容[J/(kg?℃)]:
水 4.2×103 铝 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103
沙石 0.92×103 铜 0.39×103
根据表中数据,下列判断正确的是( )
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.100g水的比热容是50g水的比热容的两倍
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大
D.寒冬季节,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水的比热容较大
例5、在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中:
(1)小丽和小明用一套器材做加热水和煤油的实验,如图甲所示。在组装器材时应先调节______(填“A”或“B”)的高度,调节它的高度是为了_____________________________。
(2)组装好器材,他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油,分别加热相同的时间,比较水和煤油________________________,得出结论。要完成该实验,除图甲所示器材外,还需要的测量工具是________。
(3)在对实验进行反思时,他们认为原方案有需要两次加热,耗时长等缺点,因此改进方案并设计了图乙所示的装置。与原方案相比,该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是____________________________。(答出一个即可)
例6、某同学在做“比较不同液体吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给液体甲和乙加热。
液体 次数 质量m/kg 升高的温度Δt/℃ 加热的时间t/min
甲 1 0.1 5 1
2 0.1 10 2
3 0.2 10 4
乙 4 0.1 10 1
5 0.1 20 2
6 0.2 20 4
(1)分析第1、4次,第2、5次或第3、6次实验数据,某同学认为:加热相同的时间时,乙升高的温度高一些,这说明乙吸收的热量多一些。这位同学的判断是否正确?请说明理由。
_______________________________________________________________________________。
(2)分析第2、3次或第5、6次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,物质的________越大,吸收的热量就越________。(填“多”或“少”)
(3)通过比较第2、4次实验数据可知,液体吸收的热量多少与液体的________有关,________的吸热能力更强(填“甲”或“乙”)。
例7、如图甲,在探究“不同物质吸热能力”的实验中:
(1)在两个相同的烧杯中加入初温相同、________相同的水和煤油(ρ水>ρ煤油),选用相同电加热器的目的是:________.
(2)水和煤油温度随时间变化的图象如图乙所示,
①根据图甲可判断出a物质是________.(选填“水”或“煤油”)
②根据图乙可判断出________吸热能力强.(选填“水”或“煤油”)
答案:
例、(1)质量不同的同种物质,升高相同的温度,质量大的吸收的热量多
(2)质量相同的同种物质,升高温度多的吸收热量多
(3)质量相同的不同物质,升高相同温度时物质吸收热量的多少与物质种类有关
(4)物质种类、质量多少、升高温度多少
(5)控制变量法
例1、C
例2、C
例3、D
例4、C
例5、(1)A 确保使用外焰加热 (2)升高的温度 天平、秒表 (3)用同一热源加热确保在相等时间内吸收的热量相等
例6、(1)不正确。因为完全相同的加热器,加热相同的时间,放出的热量相同。所以甲、乙两种液体吸收的热量相等 (2)质量 多 (3)种类 甲
例7、(1)质量;使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同(2)水;水