内容正文:
第十二章 机械能与内能
课时12.3 物质的比热容
1. 知道物质的比热容的概念、物理意义;
2. 记住水的比热容比较大,是4.2×103J/(㎏·℃);
3. 能用比热容解释简单的自然、生活中的现象,并能设计实验、解决简单的问题;
4. 会设计并进行“比较不同物质吸热能力不同”的实验;
5. 能够利用吸热、放热公式进行相关计算。
题型汇总:比热容的概念及其计算、水的比热容的特点及应用、比热容解释简单的自然现象、热量的计算、热平衡方程的应用、探究比热容的实验。
· 比热容
定义:物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比。
比热容是反映物质吸放热本领的物理量,在数值上等于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。
比热容的公式:C= 符号J/(kg•℃) 读作焦每千克摄氏度。
计算热量的常用公式:Q吸=cm(t-t0),Q放=cm(t0-t)。在国际单位制中,热量的单位是焦(J)。
实验表明:在吸热或放热过程中,质量越大、比热容越大、温度的变化越大,物体吸收或放出热量就越多。
一些物质的比热容:C水=4.2×103J/(kg•℃)、C水银=0.14×103J/(kg•℃),金属比热容较小,水银比一般金属还小。
海(陆)风形成的原因:通常在炎热、晴朗的天气产生,由于陆地和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气形成了对流。另外,由于水的比热容比较大,能够调节气温,沿海地区比内陆地区昼夜温差小。
· 实验:探究不同物质吸热升温现象(水和沙子)
原理:如果热源和加热方法完全相同,就可以认为相同时间内物体吸收的热量相等;
吸收热量的多少是通过加热时间的长短来反应的;比较吸热本领通过相同时间升高的温度体现的(前后温差)。
实验步骤:
1、 将相等质量的沙子和水分别装入易拉罐中,测量并记录沙子和水的初温;
2、 把装有沙子的的易拉罐放在石棉网上,用酒精灯加热并不断的搅拌。每隔1min测量一次沙子的温度。一段时间后,撤去酒精灯。将数据填入表格;
3、 把装有水的易拉罐放在石棉网上,用酒精灯加热并不断搅拌。每隔1min测量一次水的温度,并将数据填入表格。
考点一 比热容的概念及其计算
1.下列物理量可用来鉴别物质的是( )
①质量
②功率
③比热容
④密度
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
【解答】解:因为密度和比热容都是物质的特性,不同物质的密度和比热容一般是不同的,而质量和功率都不是物质的特性,和物质的种类没有关系,所以应该用密度和比热容来鉴别物质的种类。
故选:D。
2.质量、初温相同的甲、乙金属块,放出相等的热量后相互接触,热量从甲传递到乙,则下列说法正确的是( )
A.甲的比热容大 B.甲的比热容小
C.甲、乙的比热容相同 D.缺少条件,无法确定
【解答】解:因为甲、乙两个金属块质量相同、初温相同、材质不同,放出相同的热量后相互接触,热量从甲传递到乙,说明甲的末温比乙的末温高,则甲降低的温度比乙降低的温度低,即△t甲<△t乙,根据c=可知,当放出的热量和质量相同时,比热容大的物质温度降低的少大。故c甲>c乙,故A正确,BCD错误。
故选:A。
3.一定质量的冰熔化成水过程中,下列判断正确的是( )
A.比热容变大、温度不变 B.内能不变,比热容变大
C.比热容不变、温度不变 D.内能不变,比热容不变
【解答】解:A、冰吸热熔化成水过程中,吸热温度保持不变;故A正确。
B、冰吸热熔化成水过程中,吸热内能增加、比热容增大;故B错误。
C、冰吸热熔化成水过程中,温度不变,但是水的比热容比冰的比热容大。故C错误。
D、冰吸热熔化成水过程中,吸热内能增加、比热容增大;故D错误。
故选:A。
4.用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的A、B两种液体加热,加热过程中,温度随时间变化的图像如图所示,从图中看出( )
A.液体A的比热容大 B.两种液体的比热容相等
C.液体B的比热容大 D.无法比较
【解答】解:(1)用两个完全相同的电加热器分别给A、B两种液体加热,则两液体吸收热量相同;
(2)由图象可以看出,加热相同的时间(吸收热量相同),B的温度升高得少一些(B的温度变化小),根据c=可知,B液体的比热容较大。
故选:C。
5.用同样的加热器给相同质量的甲、乙两种液体加热,它们的温度随时间变化的图象如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲液体的沸点是80℃
B.甲液体的比热容比乙液体的大
C.乙液体6~10min内持续吸收热量
D.乙液体在3min时的内能比6min时的大
【解答】解:A、由于不知道加热器能达到的温度,因此无法确定80℃时甲的温度不变是因为沸腾,还是因为加热器只能到达80℃。故A错误;
B、由图可知,在0﹣6min内,加热时间