内容正文:
物质的比热
一、热量
1. 定义:物体吸收或放出热的多少叫做热量,符号Q。
2. 单位:焦耳,简称焦,符号J,1kJ=1000J。
3. 热传递:热可以从高温物体传到低温物体,这种现象叫热传递。
4. 大量实验表明:温度不同的两个物体之间发生热传递时,热会从温度高的物体传向温度低的物体。
高温物体放热,温度降低;低温物体吸热,温度升高。
特别提醒:热量是相对于热传递的过程而言的,没有热传递的发生,就无所谓热量。
二、比热容
1. 定义: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。简称比热,符号c 。
2. 单位:J/(kg·℃),读作焦每千克摄氏度。
3. 水的比热:4.2×103J/kg·℃,其意义是:1千克的水,温度升高(或降低)1℃时所吸收(或放出)的热量是4.2×103J。
特别提醒:
(1)比热容是物质的一种性质(特性)。
(2)比热的大小与它的质量的大小、温度改变的多少、吸收或放出的热量的多少都无关。
(3)不同的物质比热一般不同(见表1),同种物质状态不同比热可能不同,比如 c水=2c冰。
三、影响热量多少的因素
1. 质量相同的水和沙子,加热相同时间(即吸收相同热量),比较升高温度的多少。
实验结论:升高温度比较快的是沙子,温度升高比较多的是沙子。
2. 质量相同的水和沙子,升高相同的温度,比较加热时间。
实验结论:升高相同温度所需要的时间,用得较多时间的是水,吸收热量较多的是水。
3. 烧同一壶水,烧到100℃和烧到50℃,哪个需要吸收的热量多?100℃
实验结论:物质温度升高时,需要吸收的热量与它的温度变化量有关。
4. 烧开半壶水跟烧开一壶水比较,哪个需要吸收热量多?一壶水
实验结论:物质温度变化量相同时,需要吸收的热量与它的质量有关。
5.★★★:热量计算公式:Q = c m(t - t0)= c m △t ;
t 0 表示物体加热前的温度,t 表示物体加热后的温度,△t表示变化的温度。
特别提醒:
(1) 比热实质上不仅反映了物质吸热、放热的本领,也反映物质对冷热反应的灵敏程度。
(2) 比热越大,物质吸热或放热本领越强;
(3) 比热越大,物质温度越不容易改变;
(4) 比热越小,对冷热反应越灵敏。
四、比热的应用
1. 沙石的比热较小,吸收热量后升温较快,致使栗子较快炒熟,夏天海边沙滩烫脚也是此原理。
2. 水的比热较大,能从温度较高的发动机中吸收更多的热量,从而达到较好的冷却效果。
3. 为什么对秧田晚间灌水,白天放水?
傍晚时在秧田里灌水,是因为水的比热容大,放热降温较慢,使秧田的温度降得少,不至于引发冻
害。白天把水放掉,秧田(泥土)的比热容小,吸热升温快,有利于秧苗的生长。
4. 暖气管内装的是流动的热水,你能解释吗?
水的比热容大,在质量一定的条件下,水降低相同温度时, 放热多,用热水取暖效果好。
5. 吐鲁番怪现象“早穿皮袄午穿纱,夜抱火炉吃西瓜”,你能解释吗?
因为吐鲁番地处内陆,多是沙漠地区,多砂石。砂石比热小,白天吸收热量温度上升多;而晚上放
出热量,温度下降得多。
【巩固练习】
1.在下列几种情况下,比热容会发生变化的是( )
A. 20℃的水变成4℃的水 B. 一块钢板压制成钢锅 C. 水结成冰 D. 把开水倒入冷水中
【答案】 C
【解答】A.20℃的水变成4℃的水,水的种类和状态都没有变化,因此比热容不变,故A不合题意;
B.一块钢板压制成钢锅,只是形状发生改变,但比热容不变,故B不合题意;
C.水结成冰,状态发生改变,因此它的比热容改变,故C符合题意;
D.把开水倒入冷水中,水的种类和状态不变,因此比热容不变,故D不合题意。
2.现在许多家庭采用了“水地暖”取暖,其原理是用不高于60℃的热水,在铺设于地板下的管道内循环流动,加热整个地板,通过地板以热传递方式向室内供热。利用热水为热媒,主要是因为水的( )
A. 流动性强 B. 沸点高 C. 比热容大 D. 密度大
【答案】 C 【解析】【分析】比热容是反映物质吸热或放热本领的物理量;相同质量的水和其它物质,降低相同的温度,水能够放出更多的热量。【解答】 利用热水为热媒,主要是因为水的比热容大,故C正确,而A、B、D错误。
3.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