(共18张PPT)
第十三章
内能
第3节
比热容
(第1课时)
一、比较不同物质的吸热的情况
(探究物质的吸热本领)
方案1:升高相同温度,比较加热时间
方案2:加热相同时间,比较升高的温度
【实验目的】
相同质量的水和油升高相同的温度,比较它们吸收热量的多少。
【实验器材】
两个相同规格电加热器、两只相同烧杯、质量相同的水和植物油、两支温度计、秒表。
【设计实验】
相同质量的水和食用油升高相同的温度,比较加热时间。
(控制变量法、转换法)
现象:
等质量的水和食用油升高相同温度,水需要的加热时间更长,水比食用油吸收热量多。
【实验结论】
质量相等的不同物质升高相同温度时,吸收的热量不同。即不同物质吸热能力不同。
【交流反馈】
(1)转换法:
升高相同温度时用加热时间反映吸收热量的多少;
加热相同时间时用升高的温度反映吸收热量的多少。
(2)初温可不同,但要升高相同温度,即温度差相同。
二、比热容
1.定义:一定质量的某物质,在温度升高时吸收热量与它的质量和升高温度乘积的比,叫做这种物质的比热容。
2.物理量符号:c
3.单位:
焦每千克摄氏度,J/(kg
·
℃)
4.数值:比热容等于单位质量的某物质,温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量。
c
水=
4.2×103
J/(kg
·
℃)
水的比热容的含义:
1
kg水温度升高1
℃吸收的热量是4.2×103J;
或1
kg水温度降低1
℃放出的热量是4.2×103J。
①大部分物质的比热容不同。
②同种物质不同状态时,比热容不同。
③水的比热容最大。
④通常液体比热容比固体的大。
5.物理意义:
比热容是物质的特性,反映自身性质的物理量,即表示物体吸热和放热本领(能力)的物理量。
只与物质的种类、状态有关,
与质量、体积、温度、密度、吸放热等无关。
6.规律:
(1)等质量的不同物质,当吸收或放出同样多的热量时,比热容较大的温度变化较小。
(2)等质量的不同物质,升高或降低相同的温度时,比热容大的物质吸收或放出热量多。
7.应用:
(水的比热容大的
优点)
(1)调节气温。
(2)保持体温。
(3)做冷却剂或散热剂。
思考题1
为什么鞍山和大连气候差异大?海洋为什么对气候具有调节作用?
思考题2
为什么暖气和地热用水传热,而不用油?
思考题3
为什么生物体内含有大量水分?
本课小结
一、比较不同物质的吸热的情况
(探究物质的吸热本领)
方案1:升高相同温度,比较加热时间
方案2:加热相同时间,比较升高的温度
探究实验
二、比热容
1.定义:
2.物理量符号:
3.单位:
4.数值:
5.物理意义:
6.规律:
7.应用:
课堂练习1
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
答案:D
课堂练习2
以下四种现象中,与水的比热容有很大关系的是(
)
A.汽车的发动机用循环流动的水来冷却
B.生活中往往用热水取暖
C.夏天洒水降温
D.滩涂湿地温差小
答案:ABD
A
B
C
D
课堂练习3
(2019?槐荫区二模)如图所示的电暖气,通电后电热元件将内部的导热油加热,导热油迅速升温后提高室内温度。电暖气采用了导热油这种物质,其主要原因是导热油的( )
A.比热容较小
B.热值较小
C.密度较小
D.电阻较小
答案:A
解析:通电后电热元件将内部的导热油加热,导热油迅速升温后提高室内温度,其主要原因是导热油的比热容比水小,相同质量的导热油和水,在加热时间相同(吸收相同热量)的情况下,比热容小的导热油温度升高得更快。
课堂练习4
在“比较不同物质的吸热能力”的实验中,实验装置如图1所示。
(1)实验中应量取_______(选填“质量”或“体积”)相等的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中。
(2)选用两个相同规格的电加热器加热,目的是使甲、乙两种液体在相同时间内__________。通过_______来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。
(3)实验记录的数据如下表所示,分析实验数据可知_______物质的吸热能力强。
(4)实验中除了天平、温度计外,我们还需要的测量工具是_______。
(5)如果要使甲液体和乙液体升高的温度相同,就要给____加热更长的时间,此时甲液体吸收的热量____选填“大于”“小于”或“等于”)乙液体吸收的热量。
(6)若甲、乙两液体分别为水和食用油,则图2中能合理反映该实验结果的图象是_______。
答案:(1)质量;(2)吸收的热量相同;加热时间;(3)甲;(4)停表;(5)甲液体;大于;(6)B(共23张PPT)
第十三章
内能
第3节
比热容
(第2课时)
三、热量计算
1.吸放热公式:
(1)吸热公式:
(2)放热公式:
(3)吸放热公式:
2.导出公式:
(1)求比热容:
(2)求质量:
(3)求温度差:
(4)求末温或初温:
3.热平衡:
当发生热传递时两个物体达到热平衡,高温物体放出热量等于低温物体吸收热量。热传递后两个物体的末温相同。
热平衡方程:
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:
课堂练习
1.一个质量为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?
课堂练习
2.将质量、初温分别相等的铁块和铝块(c
铁铝)放在沸水中煮一段较长的时间,则它们吸收的热量(
)
A.铁块和铝块吸收的热量一样多
B.铝块比铁块吸收的热量多
C.铁块比铝块吸收的热量多
D.条件不足,无法确定
答案:B
本课小结
比热容计算典型题1
例1、质量为100kg的热水,温度从70℃降低到20℃,放出的热量是多少?[c水=4.2×103
J/(kg·℃)]
答案:
2.1×106
J
【变式】质量为100kg的热水,温度从70℃降低20℃,放出的热量是多少?[c水=4.2×103
J/(kg·℃)]
答案:
8.4×106
J
比热容计算典型题2
例2、在1标准大气压下,把一质量为500g的高温物体投入质量为8kg、温度为20℃的水中,如果物体放出的热量是2.73×106
J,不计热量损失,则水的温度会升高多少℃?
答案:100
℃
比热容计算典型题3
例3、温度为1℃质量为2kg的水在太阳的照射下,温度升高5℃,水吸收的热量为______J,若使相同质量的煤油和水升高相同的温度,则煤油吸收的热量______水吸收的热量(选填“大于”、“等于”或“小于”)。[煤油的比热容2.1×103J/(kg?℃)]。
答案:4.2×104 ;小于
比较不同物质吸热能力的实验典型题1
小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是____________;
(2)加热10min,水吸收的热量______(填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量;
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙),由图象可知,水的沸点是______℃,煤油的比热容是_________J/(kg?℃)
(4)若本实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是______J.(q酒=3.0×107J/kg)
(5)选用两套完全相同的装置分别给水和煤油加热,这样做的目的是______________。
(6)由图乙可知,如果要使水和煤油的最后温度相同,就要给_______加热更长的时间,此时水吸收的热量_______煤油吸收的热量。
(7)如果升高相同的温度但要减少加热的时间,可采取的做法是______________。
答案:
(1)取相同质量的水和煤油(或控制不同物质的质量相同);
(2)等于;
(3)98;2.1×103;
(4)6.0×105;
(5)保证相同时间内水和煤油吸收的热量相同;
(6)水;大于;
(7)减少水和煤油的质量
比较不同物质吸热能力的实验典型题2
在探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验中。
(1)将适量碎冰放入试管中,利用水给冰加热,目的是__________。
(2)某时刻观察到温度计的示数如图甲所示,为______℃。
(3)图乙是根据所测数据绘制成的图象。由图象可知,冰的熔化特点是:持续吸热、____________;AB和CD两段图象的倾斜程度不同,原因是_______________。
(4)若不计热量损失,物质在AB和BC两段吸收的热量分别为Q1和Q2,则Q1:Q2=________。
答案:
(1)使冰受热均匀;
(2)﹣4;
(3)温度不变;该物质状态不同时比热容不同;
(4)2:3。
比较不同物质吸热能力的实验典型题3
(2016?长春模拟)小明家的老式电暖气坏了,他上网查到了这种型号电暖气的工作原理是:通过电加热管(发热管)对导热油进行加热而放出热量,只能直立使用。
(1)他想,导热油的热容比水的大还是小呢?用两个完全相同的酒精灯,分别给质量和初温都相同的导热油和水同时加热,分别记录加热时间和温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的像,如图1所示。
a.根据图象,从开始加热到第4min时,导热油吸收的热量____水吸收的热量。
b.要使导热油、水升高相同的温度,
____加热的时间更长。
(2)电加热管应安装在电暖器____
(选填“上”或“下”)部,所以只能直立使用。
答案:
(1)等于;水;
(2)下
简答题典型题1
早穿皮袄午穿纱,
围着火炉吃西瓜
简答题典型题2
为什么夏季城市气温比郊区要高很多,形成热岛效应?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。
简答题典型题3
什么叫海陆风?
为什么白天海吹陆,晚间陆吹海?
简答题典型题4
(2014秋?铁东区校级期末节选)小明家新买了一台电热油汀取暖器,如图所示。为什么用油做导热物质而不用水?
答案:相同质量的油和水在加热时间相同的情况下,吸收相同热量时,比热容较小的油温度升高的更快。
简答题典型题5
为什么体温计里的液体是水银,而不是水呢?
比热容比值典型题1
(2018秋?常熟市期中)已知甲、乙两个物体的比热容之比为2:3,质量之比为1:2.若两个物体放出相同的热量,则它们降低的温度之比是( )
A.3:1
B.2:1
C.1:2
D.1:3
答案:A
比热容比值典型题2
(2019秋?新罗区月考)甲、乙两个物体的比热容之比为1:2,质量之比为2:1,它们吸收了相同的热量,升高温度之比为( )
A.4:1
B.1:1
C.1:2
D.1:4
答案:B
比热容比值典型题3
(2015秋?东城区校级期中)铅块的质量是铜块质量的六倍,它们的比热容之比是1:3,如果它们吸收相同的热量,则它们升高温度之比是( )
A.1:6
B.2:1
C.6:1
D.1:2
答案:D
比热容比值典型题4
(2019秋?青羊区校级月考)质量相同的A、B两金属块,把它们都加热到100℃,然后分别投入装有质量相同、初温都为0℃的C、D两杯水中,测量的结果:金属块A使C杯的水温升高了10℃,金属块B使D杯的水温升高了20℃.设两金属块比热容为cA和cB,则cA与cB的比值为( )
A.4:9
B.9:4
C.19:9
D.9:19
答案:A
比热容比值典型题5
(2013秋?简阳市校级月考)甲乙两物质的比热容分别为C1、C2,各取其一部分,并使所取部分质量之比为m1:m2=3:2若使所取部分各自吸收的热量之比Q1:Q2=2:1,则各自升高的温度为△t1、△t2,△t1与△t2之比以及C1与C2之比的比值可能分别是( )
A.2:3,2:1
B.3:2,1:2
C.3:5,5:2
D.5:3,2:5
答案:A