内容正文:
第06讲 比热容
【学习目标】
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/(kg·℃);
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。
【基础知识】
一 .探究比较不同物质的吸热能力
1、提出问题:物体温度升高,吸收热量的多少与哪些因素有关?
2、猜想与假设
以水为例:水吸热的多少,与水的质量,水的温度升高有关,不同物质,质量相同,温度升高相同吸热是否相同呢?
总结:物体吸热多少与物质的种类,物体的质量,物体升高的温度有关。
3、制定计划与设计实验
温馨提示:注意控制变量法的使用,取质量相同,初温相同的水和煤油,升高相同的温度,看吸热是
否相同。(以加热时间的多少来看吸热的多少)
4、进行实验与收集证据
物质种类
质量m/kg
初温t/℃
末温t/℃
温度变化Δt/℃
加热时间T/min
水
水
煤油
煤油
5、分析与论证:
相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸热是相同的;
相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸热是不同的。
6、评估、交流与合作
7、分析误差的原因
二.比热容
一定质量的某种物质,在温度升高时所吸收的热量与它的质量和升高温度乘积之比,叫做物质的比热容。符号c,单位为焦每千克摄氏度,符号为J/(㎏·℃)。
1、比热容是物质本身的一种性质
(1)同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收(或放出)热量的多少及温度的改变无关。
(2)同一种物质在不同的状态下比热容不同,如冰、水的比热容是不同的。
2、水的比热容比较大,是4.2×103J/(㎏·℃)。主要表现:
(1)由于水的比热容较大,一定质量的水升高(或降低)一定的温度吸收(或放出)的热量较多,我们用水作为冷却剂和取暖用。
(2)由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而自身的温度却改变不多,这一点有利于调节气候。夏天,太阳晒到海面上,海水的温度升高过程中吸收大量的热,所以人们住在海边并不觉得特别热;冬天,气温低了,海水由于温度降低而放出大量的热,使沿海气温降得不是太低,所以住在海边的人又不觉得特别冷。
要点三.热量的计算
1、吸热公式:Q吸=cm(t-t0)
式中Q吸表示物体吸收的热量,c表示物质的比热容,m表示物体的质量,t0表示物体原来的温度,t表示物体后来的温度。(t-t0)表示温度的升高量。
2、放热公式:Q放=cm(t0-t)
式中(t0-t)表示物体温度的降低量。
【考点剖析】
考点一:比热容
例1.(2021·河南建安·九年级期中)生活中,常用水作为冷却剂,是因为水的_______;冬天下雪后,常在桥面上洒盐,这是因为加盐后水的凝固点会_______;在锅中隔水蒸菜,打开锅盖时,看见锅中的水在沸腾,但浮在水面上的碗中的水没有沸腾,碗中的水_______(选填“达到”“没达到”“超过”)沸点。
【答案】比热容大 降低 达到
【解析】[1]因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车散热器常用水作为冷却剂。
[2]冬天下雪后,常在桥面上洒一些盐,这是因为加盐后,水的凝固点会降低,使水不易再结冰。
[3]因为液体沸腾需要两个条件:达到沸点,继续吸热,当锅中的水达到沸点后,碗内的水也达到沸点。碗内的水如果沸腾需继续吸热,但由于锅中的水和碗内的水温度相同,不再发生热传递,所以碗内的水不会沸腾。
考点二:热量的计算
例2.(2021·重庆市万盛经济技术开发区溱州中学九年级月考)饮茶不但是中国传统饮食文化,同时,由于茶中含有多种抗氧化物质与抗氧化营养素,对于消除疲劳有一定的效果。在标准大气压下,小马将质量为500g,初温为25℃的水放在电加热器上加热,若这个过程中吸收了1.68×105J的热量,问水的温度能升高多少℃?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】75℃
【解析】解:由题意可知,水的质量为
水吸收的热量为
由
得,水温度变化量为
所以理论上水升高后的末温为
但题目给的条件是在标准大气压下进行的,在标准大气压下水的沸点为100℃,故实际上水的末温达不到105℃,水的末温只能达到100℃。
则水的温度变化量为
答:水的温度能升高75℃。
【真题演练】
一、单选题
1.(2021·四川成都·中考真题)小帆在老师指导下,用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图,乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精(
)。若单位时间内甲吸