内容正文:
第12讲 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。
1. 比热容
1 在热传递过程中,传递能量的多少叫做 。温度不同的两个物体相互接触,高温物体内能减少,低温物体内能增大;对物体做功时,物体内能会_____,物体对外做功时,物体内能会_____。
2 比热容是物质的一种 ,与物质的种类和 ,与物质的质量、温度和吸热、放热的多少无关。
3 水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),表示的物理意义是:1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
2. 热量的简单计算
1 热量的计算:(1)吸热: ;(2)放热:
2 其中:Q吸—吸收的热量,单位:焦(J),Q放—放出的热量。
3 c—比热容,单位:焦每千克摄氏度(J/(kg·℃))
4 m—质量,单位:千克(kg)
5 △t— ,单位:摄氏度(℃);t0—初始温度、t—末温。
知识点一:比较不同物质的吸热能力
要点一 、探究比较不同物质的吸热能力
【实验目的】探究不同物体的吸热能力。
【实验器材】相同的铁台架、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、搅拌器两套,火柴、秒表、水和另一种液体(如煤油)。
【实验步骤】
1. 按图组装器材。
2. 取质量相同的水和煤油(60g),常温下待温度稳定后(控制两种液体初温相同),测出两种液体的温度,并计入表格。
3. 点燃酒精灯,同时给水和煤油加热,加热时间为5分钟,测量此时两种液体温度并计入表格。
4. 实验表格(参考数据)
物质种类
质量/g
初温/°C
末温/°C
温升/°C
加热时间(min)
水
60
20
40
20
5
煤油
60
20
56
36
5
…
5. 整理器材。
【实验结论】质量相同的水和另一种液体(如煤油),吸收相同的热量,煤油的温度升高较大。
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。
6. 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。
【探究重点】
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。
【例题精讲】
1.
(2022·江苏扬州·二模)如图甲所示,小明用相同的酒精灯给质量相等的水和沙子加热,实验数据如表所示。已知水的比热容为,则5min内水吸收的热量__(选填“”、“”或“”)沙子吸收的热量,测出沙子的比热容是__。如果采用升高相同温度,比较加热时间的方式,得到的图象应是乙图A、B中的__。
物质
水
沙子
起始温度
19℃
19℃
同时加热5min后的温度
29℃
61℃
【巩固训练】
2. (2021·内蒙古中考真题)为了比较不同物质的吸热能力,小阳取来相同规格的两个电加热器、完全相同的两个烧杯、温度计,分别对甲、乙两种液体加热,装置如图所示。实验前应保证甲、乙两种液体的________相同;实验时小阳每隔1min记录一次液体的温度,记录结果如下表,通过分析表中数据可知________液体的比热容较小。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲液体温度/℃
20
30
40
50
60
乙液体温度/℃
38
46
54
62
70
知识点二: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/(㎏·℃)。
注意点:
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。
1. 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