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14.3 研究物质的比热容
提 问:
(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?
同一种物质吸收的热量,跟它的质量有关,跟温度升高的多少有关
中午,沙子很烫而海水很凉
傍晚,沙子变凉了而海水却还很温暖。
一、提出问题:
为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样?
二、做出猜想:
可能是沙子吸热升温比水快的缘故。
三、设计实验
1、如何使水和砂石温度升高?
2、如何比较水和砂石哪个吸热多?
信息快递
如果加热方法完全相同,就可以认为相同时间内物质吸收的热量相同
四、进行实验
保持水和砂石的质量相同,升高相同的温度,比较所用的时间。
比较吸收的热量
质量相等的水和砂石升高相同温度时,水比砂石需要的时间_____,升高相同温度时水比砂石吸收的热量____,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 ____ 的。
长
多
不相等
五、分析与论证
在物理学中,单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热容,符号:c表示。
比热容的定义:
单位: J/(kg · ℃)
读作: 焦每千克摄氏度
温度升高 吸收热量
温度降低 放出热量
分析比热表,可以找出哪些规律 ? 单位:J/(kg · ℃)
水 4.2×103 铝 0.88×103
酒精 2.4×103 干泥土 0.84×103
煤油 2.1×103 铁、钢 0.46×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
蓖麻油 1.8×103 汞 0.14×103
砂石 0.29×103 铅 0.13×103
1.水的比热容最大
3.同种物质状态不同,比热容不同
2.不同物质的比热容一般不同
4.液体的比热容大于固体的比热容
(× )
水的比热是___________
它的物理意义是:___________
__________________________
4.2×103J/(kg · ℃)
1℃,吸收的热量是4.2×103J.
5千克的水要温度升高1 ℃,要吸收多少热量 __________
1kg的水温度升高
2.1×104J
A.比热容是物质的一种特性,表示不同物质吸(放)热的能力,不同物质的比热容一般不同。
B.比热容与物体的质量、形状、温度 的变化和吸(放)热的多少无关。
C.比热容只跟物态种类和状态有关。
4.2×104J
5千克的水要温度升高1 ℃,要吸收多少热量 __________
2.1×104J
1千克的水要温度升高10 ℃,要吸收多少热量 __________
2.1×105J
5千克的水要温度升高10 ℃,要吸收多少热量 __________
比热容c
质量m
升高△t
吸热Q
铝的比热容:c=0.88×103 J/(kg·℃)
0.88×103 J/(kg·℃)
0.88×103 J/(kg·℃)
0.88×103 J/(kg·℃)
1kg
2kg
1 ℃
1 ℃
2kg
2 ℃
c
m
△t
=
Q
0.88×103 J
2×0.88×103 J
2×2×0.88×103 J
c·m·△t
c
m
△t
热量的计算
1、吸热:
2、放热:
Q吸=c m△t=c m( t -t0)
Q放=c m△t=c m( t0- t)
t 表示末温
t0 表示初温
1kg的水在温度升高1℃时所吸收的热量为 J
5kg的水在温度升高1℃时所吸收的热量为 J
5kg的水在温度升高10℃时所放出的热量为 J
4.2×103
2.1×104
2.1×105
口答下面的问题:
当物体温度升高时,所吸收的热量为:
Q吸=cm(t-t0)
当物体温度降低时,所放出的热量为:
Q放=cm(t0-t)
Q= cmΔt
中午
水很凉
沙子很烫
傍晚
沙子变凉了
水很暖和
白天,水和沙子吸收相同的热量,因为海水的比热容比沙子大,所以海水升温比沙子慢。
为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样?
因为海水与砂石受光照的时间完全相同,所以它们吸收的热量相同,但是海水的比热容比砂石的大,所以海水升温比沙子慢;没有日照时,海水降温比沙子慢。使沿海地区的气温变化不像内陆沙漠地区那样显著。
六、交流与合作
质量相等的水和其它物质升高(降低)相同温度,水比其他物质吸收(放出)的热量___.(多 /少)
质量相等的水和其他物质吸收(放出)相同的热量,水比其他物质升温(降温)___(快/慢)
多
慢
水的比热容较大
用水冷却汽车的发动机
用水来取暖
若要将2.5kg初温为20℃的水加热到80℃,至少需要燃烧 ___________m3 的液化气.
[ 水的比热容是4.2×103J/(kg ℃),液化气的热值是5.0×107J/ m3 ]
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 · ℃)
小结:
物质的比热容跟密度相似,也是物质的特性之一.
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。
因此,可以用比热容来鉴别物质的种类。
例题1:在20℃室温下,烧开一壶5Kg的水,大约需要吸收
多少热量
解: Q吸=cm(t-t0)
=4.2X103J/(kg.0C)X5kgX800C
=1.68X106J
答:…
已知:t0=20℃,t=100℃,m=5kg,c=4.2X103J/(kg.0C)
求:Q吸
Q吸=cm(t-t0)
1.一只装有2kg水的家用保温瓶,经过24h后瓶内的水温从95 ℃降低到65 ℃ ,问这段时间内,瓶内水释放出了多少热量?它的内能减少了多少?
3.冰的比热容是2.1×103J/kg 0C,现给一块-200C、100g的冰吸收1.05×103J的热后,冰块的温度为 0C;若冰熔化一半,余下部分比热容为______J/kg 0C,若这块冰全部熔化为水,则比热容将____(填变化情况)。
2.要使初温为200C,质量为1kg的水温度升高了300C,需要吸收的热量为________J。
4.在通常情况下,100C、500g的水吸收1.68×105J的热后,水的温度升高多少?
小结
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、相同质量的物质比热容大的,吸热能力大,但温度变化慢。
1、物质的比热容跟密度相似,也是物质的物理属性之一.可以用比热容来鉴别物质的种类。