内容正文:
一、比热容的定义
1、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。
比热容用符号c表示,它的单位是焦每千克摄氏度,符号是J/(kg·℃)
物理意义:水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),物理意义为:1kg的水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量为4.2×103J。
2、水比热容大的应用
①水的比热容大在日常生活和生产中具有重要意义,主要表现在两个方面:一方面是冷却或取暖。由于水的比热容较大,在一般情况下,一定质量的水升高(或降低)一定的温度而吸收(或放出)的热量比相同质量的其他物质升高(或降低)相同的温度吸收(或放出)的热量多,所以我们利用水作冷却剂成取暖。作冷却剂时,让水吸收更多的热量;用来取暖时,让水放出更多的热量。另一方面,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,太阳照在海面上,海水在温度升高过程中吸收大量的热量,所以住在海边的人们并不觉得特别热;冬天,气温降低了,海水由于温度降低而放出大量的热量,使沿海气温不致降得太低,所以住在海边的人们又不觉得特别冷。
②水比热容大的特点,在生产生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器,在工作时要发热,通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。
【要点诠释】
①与质量相同的其他物质相比,水的比热容在常见的物质中是比较大的。动物体中70%左右是水,例如黄牛。与质量相同的其他物质相比,水吸收(或放出)相同的热量,升高(或降低)的温度相对较小。体型较大的温血动物体内水分多,对维持自身的体温有优势。
②水是生命之源,人的生活离不开水,冬天人们用热水流过散热器来取暖,用热水的好处是由于相同质量的水和其他物质相比,降低相同的温度,由于水的比热容大,水放出的热量多,所以用热水流过散热器来取暖。
③炒栗子时里面加沙子有何作用?炒栗子时,栗子表面与热锅的接触面积很小,不利于传热。沙子的颗粒小可以填塞栗子间的空隙,这些被炒热的沙子大大增加了对栗子传热的面积,使栗子能均匀受热。另外,沙子的比热容较小,吸热时升温较快,可缩短炒熟的时间。也可以节能。
④城市种植花草树木,提高绿地覆盖率,修建人工湖,扩大水域面积,大大改善了市民的居住环境,让全市民享受到了“绿城”带来的实惠。从物理角度讲,花草树木对声音有一定的吸收作用,起到减弱噪音的作用:人工湖的建成,由于水的比热容较大,吸收或放出热量时,水的温度变化较小,即温差小,有恒温作用。
⑤夏日,在烈日暴晒下,游泳池旁的混凝土地面热得烫脚,而池中的水却不怎么热,这是因为质量相等的水和混凝土,照射同样的时间,吸收相同热量,由于水的比热容较大,水的温度升高较小。因此,池水的温度比混凝土低,所以在烈日暴晒下,游泳池旁的混凝土地面热得烫脚,而池中的水却不怎么热。
【要点诠释】
比热容是反映物质自身性质的物理量,它反映了物质吸热或放热能力的强弱。比热容的大小与物体的种类、状态有关,例如水和冰的比热容不同。与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
反映物质吸热能力的强弱和物质温度改变的难易程度。
物质的吸热能力
物质温度改变的难易程度
具体说明
比热容大表示吸热能力大,比热容小表示吸热能力小
比热容大表示温度难改变,比热容小表示温度易改变
解释
相同质量的不同物质升高相同的温度,比热容越大,吸收的热量多;比热容越小,吸收的热量越少
相同质量的不同物质吸收相同的热量,比热容越大,温度升高得越少;比热容越小,温度升高得越多
比较比热容的方法:
①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。
②质量相同,吸收热量(加热时间)相同,比较升高温度:温度升高慢,比热容大。
二、热量的计算
热量的计算公式:吸热公式Q吸=cm(t-t0) 放热公式Q放=cm(t0-t)
公式中Q吸表示物体吸收的热量;Q放表示物体放出的热量;c表示物质的比热容;m表示物体的质量;
t0表示物体的初温;t表示物体的末温;
若用△t表示温度的变化量,则上述两个公式可以表达为:Q=cm△t
【运用公式时注意事项】
(1)单位要统一,都要用国际单位中的主单位。
(2)审题时要注意“温度升高到......”和“温度升高了........”的区别,“温度升高到”是指物体的末温,“温度升高了........”是指物体温度的变化量。
(3)当发生热传递的两个物体达到热平衡时(题目如果交待“没有热量散失”),高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量,即Q吸=Q放。
1、下列说法正确的是( )
A.比热容是物质的一种属性
B.一切物质的比热容均不相同,所以比热容是物质的一种特性
C.比热容大的物体比比热容小的物