内容正文:
人教版九年级
第十三章《内能》
13.3比热容
【知识梳理】
1、 探究物质吸热能力的实验
1.实验思路:
①加热相同质量的水和食用油,加热相同时间(使它们吸收相同的热量),比较升高的温度;
②加热相同质量的水和食用油,使它们升高相同的温度,比较加热所用的时间(比较吸收的热量)。
2.实验方法
①控制变量法:液体质量、初温和加热器规格都完全相同。
加热器规格相同 相同时间放出的热量相同 相同时间内两种物质吸收的热量相同。
②转换法:加热相同时间,升高的温度越多,吸热能力越弱;
升高相同的温度,加热时间越长,吸热能力越强。
3.实验结论:水的吸热能力比食用油吸热能力强。
二、比热容基本概念
1.定义:一定质量的一物质,在温度升高(或降低)时所吸收(或放出)的热量与该物质的质量和升高(或降低)的温度乘积之比,称做这种物质的比热容,用符号c表示。其单位是焦耳每千克每摄氏度[J /(kg·℃)]。
2.对比热容的理解
(1)实质:表示吸热(放热)本领的强弱
比热容越大,吸热(放热)本领越强,自身温度变化越小
比热容越小,吸热(放热)本领越弱,自身温度变化越大
(2)比热容只取决于物质本身,它反映了物质吸热(放热)的本领,与物质的质量、温度、吸收(放出)的热量无关。它只与物质的种类,状态有关。
3.公式
单位J/(kg·℃) 读作:焦每千克摄氏度
(其中△表示“变化量”,表示过程中温度的变化量)
三、比热容的计算
(1)简单计算
在平时的计算中,物质的比热容一般是已知量,要求我们通过物质的比热容去求吸收(放出)的热量、升高(降低)的温度、初温(末温)或者物质的质量。
公式变形如下:
吸热时 ()
放热时 ()
根据可求初温或者末温。
求质量
四、比热容知识的应用
1.水的比热容大:并不是所有物质中水的比热容是最大的,而是在我们日常生活中接触到的物质中水的比热容大。利用水的这一特性,通常用它来作冷却剂,培育水稻。
2.海陆风
由于海面与陆地比热容不同,白天在相同光照情况下陆地温度高,海面温度低,陆地热空气上升,海风由大海吹向陆地;夜晚散热时海面温度降低较少,陆地温度降低较多,海面温度高,热空气上升,风由陆地吹向海面。
3.沙漠地区温差大
沙漠地区比热容小,白天有阳光照射温度高,夜晚散热温度低。
(早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜)
【易错点】
根据 可求初温或者末温。在求液体温度时要注意液体是否达到沸点,例如水在标准大气压下的沸点是100℃。
【规律总结】
(1)由热量的计算公式可知,物体温度改变时吸收或放出的热量只由物质的比热容、物体的质量和物体温度的变化量这三个因素决定,而与物体的初温、末温的高低无关。
(2)应用热量公式时,对有关温度的文字叙述应特别谨慎,不可乱用。“升高”“升高了”和“降低”“降低了”均指的是温度的改变量;而“升高到”和“降低到”则指的是物体的末温。
(3)虽然我们可以用来计算物质的比热容,但这仅是一个比值关系,并不代表比热容是由热量、质量和变化的温度来决定。比热容的大小与物体的质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少没有关系。不同物质的比热容一般不同。比热容是由物质的种类及状态决定的。
【典例分析】
(2022·湖南怀化·中考真题)如图所示为冬天人们常用的电热水袋,使用十分方便,充电加热后,能够放热较长时间,其内部液体主要成分是水,是因为利用了水的___________较大;若该热水袋装有1kg的水,充电加热后温度为50℃,使用一段时间后温度降低到20℃,则此过程中放出的热量为___________J。
【答案】 比热容
【解析】
[1]相同质量的不同种液体温度变化相同时,水放出或吸收的热量较多,电热水袋内部液体主要成分是水,就是利用了水的这一特性,即水的比热容较大。
[2]1kg的水,充电加热后温度为50℃,使用一段时间后温度降低到20℃,则此过程中放出的热量
【思路小结】
解答比热容类计算题,要仔细分析题目中已知了哪些物理量,要求什么物理量,然后选择合适的公式求解,在计算过程中特别要注意质量单位。
【夺冠训练】
一、单选题
1.(2022·新疆中考)位于沙漠边缘的罗布泊昼夜温差比沿海地区大,这是因为与水相比,砂石的( )
A.比热容较小 B.比热容较大 C.密度较小 D.密度较大
【答案】A
【解析】
A B.沙漠边缘的罗布泊昼夜温差比沿海地区大,这是因为与水相比,砂石的比热容小,升温快,昼夜温差大,故A符合题意;B不符合题意;
C D.密度是质量与体积之比,密度的大小与升温快慢无关,故CD不符合题意。
故选A。
2.(2022·福建省厦门二模)在生产和生活中,常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特