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。
(2022最新)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.关于同一种物质的比热容,下列说法正确的是( )
A.若吸收的热量增大一倍,则比热容增大一倍
B.若质量增大一倍,则比热容减至一半
C.若加热前后的温度差增大一倍,则比热容增大一倍
D.无论质量多大,只要物态不变,比热容都一样
【分析】比热容是物质本身的特性,决定于物质的种类和状态,不会随物质吸收的热量、质量、温度的改变而改变。
【解答】解:比热容是物质本身的特性,无论质量多大,比热容都一样,它不会随物质吸收的热量、质量、温度的改变而改变。所以ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查学生对比热容概念的理解,知道比热容是物质本身的特性是解答的关键。
2.已知铝的比热容比铜的比热容大,相同质量的铝和铜,吸收相同的热量,则( )
A.铜升高的温度较高 B.铝升高的温度较高
C.铝和铜升高的温度相同 D.无法比较升高的温度
【分析】已知铝的比热容比铜的比热容大,相同质量的铝和铜,吸收了相同的热量,根据Δt=分析。
【解答】解:已知铝的比热容比铜的比热容大,相同质量的铝和铜,吸收了相同的热量,根据Δt=可知,铝的温度变化小,铜的温度变化大,即铜上升的温度较高。
故选:A。
【点评】本题考查比热容的概念及其应用,难度不大。
3.如图所示,用酒精灯和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,下列说法正确的是( )
A.液体A的比热容大
B.液体B的比热容大
C.2min内A吸收的热量比B多
D.无法比较A与B吸收热量的多少
【分析】用酒精灯和电加热器分别给质量相同的A、B两种液体加热,加热装置不同,加热相同的时间,A、B两种液体吸收热量的多少无法判断。
【解答】解:用酒精灯和电加热器分别给质量相同的A、B两种液体加热,加热装置不同,加热相同的时间,A、B两种液体吸收热量的多少无法判断,故无法比较二者比热容的大小,且无法比较A与B吸收热量的多少,故ABC错误、D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对比热容了解与掌握,注意本题用的加热装置不同,易错点!
4.甲、乙两物体质量都为1kg,丙物体质量为2kg,三个物体温度都升高1℃,吸收热量如图所示,则甲、乙、丙的比热容大小关系是( )
A.c甲>c乙>c丙 B.c甲<c乙<c丙
C.c甲=c乙=c丙 D.c甲>c乙=c丙
【分析】利用公式Q=cmΔt分析知:质量和升高的温度相同时,吸收的热量与物质的比热容是成正比的;吸收的热量相同和升高的温度相同时,质量与比热容成反比。利用此分析推理解答。