内容正文:
第十三章 内能 专题13.3 比热容
一、学习目标
1.了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性。
2.通过比热容的实验,体会控制变量的方法在实验中的作用。
3.尝试用比热容解释简单的自然现象,感受物理知识与生活的密切联系。
4.会进行简单的吸热放热计算。
二、课标要求
通过实验,了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。
知识点1:比较不同物质的吸热能力
1.选用相同的电加热器(使物体单位时间吸收的热量相同),为质量和初温相同的两种物质进行加热,记录加热时间和温度。
2.加热相同的时间,比较温度的变化量,温度变化量越小说明吸热能力越强;变化相同的温度比较加热时间,用时越长,说明吸热能力越强。
知识点2:比热容
(1)定义:我们把单位质量的某种物质温度升高(或者降低)1℃所吸收(或者放出)的热量叫做这种物质的比热容,简称比热。符号:c。
(2)公式:
(3)常用单位:焦耳/(千克· ℃)
(4)符号:J/(kg · ℃)
(5)读作焦耳每千克摄氏度
(6)同种物质来讲,比热容是一个确定的数值(相等的),跟物体质量的大小,温度改变的多少,物体的形状、体积、位置等无关,它仅与物质的种类和状态有关。
对不同物质来讲,比热容一般是不相同的。
(7)记住水的比热容:c水=4.2×103J/(kg·℃),物理意义为:1kg的水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量为4.2×103J。因为水比热容较大,所以水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热等。
知识点3:热量的计算
①计算物体吸收热量的公式为:Q吸=cm(t-t0)=cm⊿t
②计算物体放出热量的公式为:Q放=cm(t0-t)=cm⊿t
注意1:比热容问题是难点
记住水的比热容:c水=4.2×103J/(kg·℃),物理意义为:1kg的水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量为4.2×103J。因为水比热容较大,所以水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热等。
注意2:热量的计算是重点
(1)物体温度升高吸收的热量公式为Q吸=cm(t-t0)=cm⊿t
公式中Q吸是吸收热量,单位是J;c 是物体比热,单位是:J/(kg·℃);m是质量,单位是kg;
t0是初始温度;t 是后来的温度。⊿t是物体升高了的温度。
(2)物体温度降低放出的热量公式为Q放=cm(t0-t)=cm⊿t
公式中Q放是放出的热量,单位是J;c 是物体比热,单位是:J/(kg·℃);m是质量,单位是kg;t0是初始温度;t 是后来的温度。⊿t是降低了的温度。
【例题1】炎炎夏日,烈日下海滩的沙子热得烫脚,而海水很清凉,榜晚落日后,沙子凉了,海水却依然暖暖的,这主要是因为海水和沙子具有不同的( )
A.密度 B.内能 C.热量 D.比热容
【例题2】依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
物质
比热容c/ [J/(kg·°C)]
水
4.2×103
煤油
2.1×103
砂石
约0.92×103
A. 一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小
B. 水和砂石放出相等热量,水的温度降低得较多
C. 水的比热容表示水的温度升高1°C吸收的热量是4.2×103J
D. 质量相等的水和煤油,吸收相等热量,煤油温度升高得较多
【例题3】质量为0.5kg的水,吸收了8.4×104J的热量后,温度升高到60℃,求水原来的温度是多少℃.
一、选择题
1.探究“比较不同物质的吸热能力”时,小敏用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强
B.物体吸热多少只与物质的种类有关
C.将沙子和水加热到相同温度时,它们吸收的热量相同
D.加热相同的时间时,末温低的物质吸热能力强
2.为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度变化的特点,小明做了如下实验,将盛有30℃冷水的小烧杯放入盛有70℃热水的大烧杯中,分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况,绘制成如图所示的图像。下列说法错误的是( )
A.热水和冷水到达同一温度的时间是相同的
B.热水温度下降比冷水温度升高得快
C.热水放出的热量等于冷水吸收的热量
D.热水的质量可能小于冷水的质量
3.质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后,甲升高的温度高于乙升高的温度。由此可知( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.降低相同的温度,质量相等的甲液体放出的热量比乙液体放出的热量多
C.甲、乙两种液体相比较,乙液体更适合作冷却剂
D.甲物质的熔点高于乙物质的熔点
4.两个质量相同的不同物质,吸收相同的热量,下列说法中正确的是( )
A.比热容大的物质升高温度较小
B.比热容小的物质升高温度较小
C.比热容大的物质升高温度较大