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第13章 内能
13.3 比热容
一、学习目标
1.能通过实验探究得出不同物质的吸热能力不同。
2.了解比热容的概念;知道比热容是物质的一种特性。
3、能够利用比热容知识来解释生活中的一些现象。
4.会进行简单的吸热计算。
2、 学习过程
1) 、知识点梳理
知识要点一 比较不同物质吸热的情况
探究实验装置:
或
探究方法:
探究过程中控制水和食用油__ _相等,使它们升高相同的温度,比较吸收的热量多少,这种研究方法叫作控制变量法
分析论证:用相同的加热器(相同时间内放出热量一样多)给质量相同的水和食用油加热,使它们升高_ __的温度,水需要的加热时间长,反映水吸收的热量_ __
注:通过加热时间的长短反映吸收热量的多少,--------转换法的应用
探究结论:不同物质,在质量相等、升高的温度_ __时,吸收的热量_ _
知识要点二 比热容
1、比热容:⑴ 定义: 。用符号__ __表示。
⑵ 物理意义: 的物理量。
⑶比热容是物质的一种 ,大小与 、状态有关。
⑷水的比热容为4.2×103J(kg·℃) 表示:
常见的物质中水的比热容最大
【说明】
(1)单位质量的某种物质,温度降低1 ℃所放出的热量,与它温度升高1 ℃所吸收的热量相等,数值上也等于它的比热容。
(2)比热容是反映物质自身性质的物理量,反映不同物质吸、放热本领的强弱。比热容与物质的种类、状态有关,与物质的质量、体积、温度、吸热、放热情况均无关。
(3)、比热容大表示吸(放)热能力强,表示温度难改变。
例1、为了比较不同物质的吸热能力,小明选择了水和煤油,他设计了以下实验步骤:
A.在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的水和煤油;
B.用两支温度计分别测出水和煤油的初温,结果初温相同;
C.用同样的酒精灯给装在烧杯中的水和煤油加热,并且加热时间相同;
D.用温度计分别测出水和煤油的末温,结果末温不相等。重复上述步骤。
(1)上述步骤 存在错误,错误是 ,应改为装入等质量的水和煤油;
(2)步骤C,加热时间相同是为了使水和煤油 ;
(3)通过上述步骤可得出初步结论: 。
知识要点二 比热容的应用
质量相同的不同物质,当吸收或放出同样热量时,比热容较大的物质温度变化较___ __。因此,比热容大的物质对调节__ __有很好的作用。
【拓展】一般,一天当中沿海地区温度变化小,内陆地区温度变化大;一年之中夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷。
知识要点三 热量的计算
影响因素:物质的质量_、比热容、温度变化
计算公式:吸热公式:Q吸=cmΔt=cm(t-t0)
放热公式:Q放=cmΔt=cm(t0-t)公式中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,t-t0表示物体吸热时升高的温度,t0-t表示物体放热时降低的温度
易错点提醒:(1)运用热量计算公式时单位要统一,
c——J/(kg·℃),m——kg,t——℃;
(2)“升高”“升高了”和“降低”“降低了”都表示温度变化量Δt,“升高到”和“降
低到”都表示变化后的末温,例如,水的温度从20 ℃(t0)升高到30 ℃(t),升高了10 ℃(Δt),如图所示;
(3)公式Q=cmΔt适用于物体升温(降温)过程中吸热(放热)的计算,如果过程中存在物态变化,不能使用这个公式。例如,冰熔化为水时需吸热,但此时温度并没有发生变化
热平衡:在热传递过程中,若无热量损失,高温物体放出的热量将全部被低温物体吸收,即:Q吸=Q放
例2.下列事例中是利用水的比热容大的特性的是________。
①夏天,在地上洒水会感到凉快 ②北方楼房内的“暖气”用水作为介质 ③水沸腾时温度保持不变 ④洒水车洒水清洁马路 ⑤汽车发动机常用冷水来进行冷却 ⑥农民播种时,用盐水选种 ⑦生物体内水的比例高,有助于调节自身的温度
2.已知在1标准大气压下,有初温为25 ℃、质量为0.5 kg的水,其比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
(1)若水的温度升高到55 ℃,则水吸收的热量是__________J。
(2)若水的温度升高了55 ℃,则水吸收的热量是_____________J