内容正文:
第二课时 热量的计算
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学习目标
1.通过推导能用比热容进行简单的热量计算。
2.利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力。
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情景导入
三峡水库的修建大大增加了当地的水域面积,这对当地的气候有无一定的影响?
小华在互联网上看到一段资料:“据有关专家预测,我国目前最大的三峡水利工程——三峡水电站建成后,三峡库区的气候会受到一定影响,夏天气温将比原来下降2℃左右,冬天气温比原来升高2℃左右。”专家们为什么会作出这样的预测?通过本节的学习,我们便能揭开谜底。
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自学互研
知识板块一 热量的计算公式
解:Q吸=cm(t-t0)
=4.2╳103J/(kg.℃) ╳2kg ╳(80℃-20℃)
=5.04╳105J
答:水吸收了5.04╳105J热量
例 质量为2kg、温度为20 ℃的水加热到80 ℃,水吸收的热量是多少?
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吸热公式:
Q吸=cm(t-t0)
放热公式:
Q放=cm(t0-t)
Q吸:物质吸收的热量 Q放:物质放出的热量
c: 物质的比热容 m:物体的质量
t0:物体原来的温度(初温) t:物体后来的温度(末温)
Δt:变化的温度 Δt=t-t0
热量的计算
公式:
Q=cmΔt
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1.质量为1 kg的水,温度升高1℃所吸收的热量是多少?
解:Q=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×1℃=4.2×103 J
2.质量为m kg的水,温度从t0 ℃升高到t ℃所吸收的热量是多少?
解:Q吸=c水m(t-t0)
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3.质量为2 kg的水,温度降低2℃所放出的热量是多少?
解:Q=4.2×103 J/(kg·℃)×2kg×2℃=1.68×104 J
4.质量为m kg的水,温度从t0 ℃降低到t ℃所放出的热量是多少?
解:Q放=c水m(t0-t)
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知识板块二 吸放热公式的运用
5.净含量为450mL(1mL=1×10-6m3)的瓶装饮用纯净水的质量为多少?若其初温为25℃,放入冰箱冷藏,温度降低了20℃,则水放出的热量为多少?已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃)。
解:m水=ρV=1×103 kg/m3×4.5×10-4 m3=0.45kg;
Q放=c水m水Δt
=4.2×103 J/(kg·℃)×0.45kg×20 ℃
=37800 J
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交流展示
问题 随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。其原理是以温度不高于60℃的热水为热媒,在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动,加热整个地板,通过地面以热传递方式向室内供热的一种供暖方式(如图所示)。
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(1)某房间一段时间内循环流动的水的质量为1000kg,进水温度为55℃,出水温度为40℃。这段时间里水向外界放出多少热量?[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
(2)“水地暖”以水为媒介,是因为水的比热容较大,请具体说明为什么要利用这一特性。
解:(1)Q放=cm(t0-t)
=4.2×103J/(kg·℃)×1000kg×(55℃-40℃)
=6.3×107J。
(2)相同质量的水和其他物质相比,降低相同的温度时,水放出的热量较多。
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随堂演练
1.把质量为2kg,温度为20℃的水加热到100℃,水吸收的热量是多少?
解:水吸收的热量Q吸=cm⊿t
=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃-20℃)
=6.72×105J。
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2.把质量为500g,温度为20℃的沙子加热到40℃,沙子吸收的热量是多少?
解:沙子吸收的热量Q吸=cm⊿t
=0.92×103J/(kg•℃)×0.5kg×(40℃-20℃)
=9.2×103J。
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3. 2kg的水,温度由20℃的升高到30℃,吸收的热量8.4×104J,那么水的比热容是多少?
解:由Q放=cm⊿t得
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4.将质量是0.5kg的水加热,从20℃升高到60℃,需要吸收的热量是 ( )
【C水=