13.3 比热容-2020-2021学年九年级全一册物理教材解读（人教版）

第十三章　内能 13.3 比热容 一、实验探究 1.比较不同物质的吸热能力 【提出问题】 质量相同的不同物质，升高相同温度时，吸收的热量是否相等? 【猜想与假设】 不同物质在质量相同，升高相同温度时，吸收的热量不相感等，即物体的吸热能力跟物质的种类有关. 【实验器材与设计】 （1）器材∶两个相同的电加热器、两个相同的烧杯、两支相同的温度计、天平、秒表、水、食用油等. （2）设计（如图所示）： 【进行实验与收集数据】 （1） 用天平称取相同质量的食用油和水，分别盛放在两个相同的烧杯中，（2）用两个相同的电加热器进行加热，用两支相同的温度计测量两种液体温度的变化情况. 物质 质量m/kg 初温to/℃ 末温t末/℃ 温度变化△t/℃ 加热时间t/min 水 食用油 【探究发现】 （1）使水和食用油升高相同的温度，则需要对水加热更长的时间（2）若对水和食用油加热相同的时间，则食用油的温度升高得多， 【分析论证】 质量相等的水和食用油，在升高相同的温度时，水吸收的热量多.如果换用其他物质进行实验，也会得到相似的结论. 【探究结论】 质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同，即不同物质的吸热本领不同，这与物质的种类有关. 二、比热容 1.定义 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.比热容用符号c表示. 2.单位 焦每千克摄氏度，符号是J/（kg·℃），也可写作J·（kg·℃）1，比热容的单位是由质量、温度和热量的单位组合而成的复合单位. 3.物理意义 比热容是为了比较不同物质的吸、放热能力而引入的一个物理量.单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量，与它温度降低1℃所放出的热量相等，数值上也等于它的比热容如水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），其物理意义是质量为1kg的水，温度升高（或降低）1℃时所吸收（或放出）的热量为4.2×103J. 4.四点透析比热容 （1）比热容是物质自身的性质之一，它反映了不同物质吸、放热本领的强弱，比热容大的物质吸、放热本领强，比热容小的物质吸、放热本领弱. （2）对于同一种物质，比热容的大小还与物质的物态有关，同一种物质在不同物态下，比热容一般是不同的. （3）对于同一种物质，状态不变时，其比热容是一定的，即比热容不随物质的质量、吸收（或放出）热量的多少及温度的变化而变化. （4）比热容还反映了物质温度改变的难易程度，比热容大表示温度较难改变，比热容小表示温度容易改变. 5.水的比热容较大的应用 水的比热容较大，其应用主要有以下两个方面： 水的温度难改变 水的吸、放热本领强 分析 一定质量的水与比热容小的物质相比，吸收（或放出）相同热量分析时，水的温度变化小，有利于调节气温 一定质量的水与比热容小的物质相比，升高（或降低）相同温度时，水吸热（或放热）多，有利于作冷却剂或取暖 实例 （1）沿海地区昼夜温差小，内陆地区昼夜温差大（2）海陆风的形成原因实例 （3）城市内建设人工湖，增大人工水面来缓解热岛效应 （1）汽车发动机的冷却系统中要用水 （2）冬季供热用的散热器与暖水袋中用的是水 3、 热量的计算 1.计算热量的公式 吸热公式为Q吸=cm(t-t0)，放热公式为Q放=cm(t0-t)。其中Q吸表示物体吸收的热量，Q放表示物体放出的热量，c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体的初温，t表示物体的末温，若用△t表示温度的变化量，则上述两个公式可以表达为Q=cm△t. 2.进行热量计算时应注意的五个问题 （1）正确理解公式中各物理量的物理意义. （2）运用公式进行计算时，各物理量的单位必须统一为国际单位制单位∶C→J/（kg·℃），m→kg，△t→℃，Q→J. （3）物体吸收或放出热量的多少与物质的比热容、物体的质量和温度的变化量三个因素都有关系，注意这里指的是温度的变化量，而不是物体的温度. （4）审题时要注意“温度升高到……”和“温度升高…”的区别，“升高到”是指物体的末温，“升高了”是指物体温度的变化量. （5）公式只适用于计算无物态变化时升温（或降温）过程中吸收（或放出）的热量. 1.对比热容的理解 例1关于物质的比热容，下列说法正确的是（ ） A.比热容是物质的特性之一它的物理意义是反映物质吸热或放热的本领 B.只要升高相同的温度，比热容小的物体一定比比热容大的物体吸收的热量少 C.温度高的物体比温度低的物体的比热容大 D.比热容跟物体的质量，升高的温度、吸收的热量都有关 2.有关比热容的图像问题 例2用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热（不计热量损失），如图是甲和乙的温度随加热时间"变化的图像，下