内容正文:
课题:比热容
知识点一:探究——比较不同物质的吸热能力
【实验设计】用天平称质量相等的水和食用油,将其装入两个完全相同的烧杯中。用两个相同规格的电加热器给水和食用油加热(电热器每秒放出的热量是一定的,当它浸没在液体中时,可以认为液体每秒吸收的热量相同),用温度计测量水和食用油的温度,使水和食用油升高相同的温度,比较他们加热的时间长短(因为相同的电热器每秒放出的的热量相同,所以加热时间的长短就可以间接反映物质吸收热量的多少)。
【实验表格】下表可供参考。
物质
初温t0/℃
末温t/℃
温度变化△t/℃
质量m/g
加热时间/s
水
食用油
【实验结论】质量相等的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同。
【注意事项】① 比热容的概念是通过本实验引出来的,所以实验中不可以有“比热容”三个字。
② 本实验利用到控制变量法,所以要控制水和食用油的质量相等,控制容器相同,控制加热器相同,控制升高温度相同。
注:此实验还有另一种方法,就是使质量相等的水和食用油吸收相同的热量,比较其温度升高的多少,温度升高的多,也能说明其吸热本领弱。
知识点二:比热容
1. 定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。其数值上等于单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃时吸收(放出)的热量。
2. 公式:c=
单位:Q—热量—焦耳(J);m—质量—千克(kg);t—末温—摄氏度(℃);t0—初温—摄氏度(℃);c—比热容—焦耳每千克摄氏度(J/(kg·℃))
物理符号:“c”,单位:焦每千克摄氏度,符号是J/(kg·℃)
3. 物理意义:比热容是表示物体吸热或放热能力的物理量。
水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),物理意义为:1kg的水温度升高(降低)1℃,吸收(放出)的热量为4.2×103J。
4.比热容是物质的一种性质,其大小只与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。不同的物质,比热容一般不同。
5. 水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热,是因为水的比热容大。
例:海陆风:由于水的比热容比砂石大,导致沿海地区和内陆地区的温差不同。温度不同导致大气压不同,白天和夜晚刮的风也不同。白天陆地温度高,风由海洋吹向陆地;夜晚海洋温度高,风由陆地吹向海洋。
6.比较比热容的方法:
· 质量相同,升高温度相同,比较吸收热量多少(加热时间):吸收热量多,比热容大。
· 质量相同,吸收热量(加热时间)相同,比较升高温度:温度升高的少,比热容大。
典例强化
例1.0℃的冰熔化成0℃的水,下列分析中正确的是( )
A. 比热容不变 B. 比热容增大 C. 内能不变 D. 内能减小
例2.株洲沿江风光带有一段人造沙滩,在炙热的夏天赤脚踩在沙滩上感觉烫脚,而站在湘江边的浅水滩处却感到凉爽.形成这种现象的原因,下面解释正确的是( )
A.沙子的密度小,水的密度大 B.沙子的密度大,水的密度小
C.沙子的比热容大,水的比热容小 D.沙子的比热容小,水的比热容大
知识点三:热量的计算
1. 热量的计算公式:
· 温度升高时用:Q吸=cm(t-t0)
· 温度降低时用:Q放=cm(t0-t)
· 只给出温度变化量时用:Q=cm△t
Q——热量——焦耳(J);c——比热容——焦耳每千克摄氏度(J/(kg·℃));m——质量——千克(kg);
t——末温——摄氏度(℃);t0——初温——摄氏度(℃)
· 由公式Q=cm△t可知:物体吸收或放出热量的多少是由物体的比热容、质量和温度变化量这三个因素决定的。
· 用公式求液体温度时,一定要注意液体的沸点:在标准的气压下,求出水的温度为105℃,但最终结果应该是100℃。
· 审题时注意“升高(降低)到10℃”还是“升高(降低)了10℃”,前者的“10℃”是末温(t),后面的“10℃”是温度的变化量(t0)。
2. 热平衡方程:在不计热损失的情况下,Q吸=Q放。
典例强化
例1.质量、温度都相同的两个物体吸收相同热量后相接触,乙物体向甲物体传递热量,则它们的比热( )
A.c甲>c乙 B.c甲<c乙 C.c甲=c乙