13.3比热容（第2课时比热容的应用及热量的计算） 课件-2023-2024学年人教版物理九年级全一册

13.3比热容（第2课时比热容的应用及热量的计算） 1．比热容的应用 (1)水的比热容大，升高(或降低)相同的温度，吸热(或放热)  　多　 ⁠，所以发动机用水冷却、暖气用水作媒介． (2)水的比热容大，吸收或放出相同热量，温度变化  　小　 ⁠，可调节温度，所以海边的昼夜温差比沙漠中的小． 多　 小　 知识梳理 2．热量的计算 吸热公式：Q吸＝  　cm(t－t0)　 ⁠；放热公式：Q放＝  　cm(t0－t)　 ⁠． 热平衡：在热传递过程中，最终两物体温度会相等，这就是热平衡状态．在不计热量损失时，物体放出的热量Q放  　等于　 ⁠(选填“大于”“小于”或“等于”)另一物体吸收的热量Q吸． cm(t－t0)　 cm(t0－t)　 等于　 例1　一题多设问下列事例与“水的比热容大”有关的是  　ABDEHI　 ⁠． A．生物体内水的比例很高，免受温度骤变损害 B．北方冬天室内“暖气”用水作为介质取暖 C．发现人中暑时，常在额头上擦冷水降温 D．汽车发动机用水作冷却液 E．沿海地区昼夜温差比内陆地区小 F．在较大的河流上建水电站，用水发电 G. 夏天在地上洒水会感到凉快 H. 晚上向秧田里放水，以防冻坏秧苗 I. 海滨城市昼夜温差变化小，适于居住 J．寒冷的冬天，在菜窖放盆水防止蔬菜冻坏 ABDEHI　 ⁠ 比热容的应用 知识点突破 ⁠ 热量的计算 例2　一个铝壶质量为1.5 kg，内装温度为20 ℃、质量为2 kg的水，现将这壶水放在1标准大气压下烧开，需要多少热量？[不计向空气中散失的热量，已知c铝＝0.88×103 J/(kg·℃)，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 解：在1标准大气压下，水的沸点是100 ℃，则水和壶的末温是t＝100 ℃ 水吸收的热量 Q水吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃－20 ℃)＝6.72×105 J 铝壶吸收的热量 Q铝吸＝c铝m铝(t－t0)＝0.88×103 J/(kg·℃)×1.5 kg×(100 ℃－20 ℃)＝1.056×105 J 烧开这壶水需要吸收的热量 Q吸＝Q水吸＋Q铝吸＝6.72×105 J＋1.056×105 J＝7.776×105 J. 答：需要7.776×105 J热量． 例3　如图所示是某太阳能热水器，该太阳能热水器的采光面积是2.1 m2.若中山市每平方米的面积1 h得到的太阳辐射能平均为3×106 J，每天接收太阳能的时间以8 h计算． (1)一天太阳能热水器接收到的太阳能是  　5.04×107　 ⁠J． (2)热水器能把接收到的太阳能的50%转化成水的内能，则正常情况下，一天内水吸收的热量为  　2.52×107　 ⁠J. (3)该热水器一天能把150 kg、初温为20 ℃的水加热到  　60　 ⁠℃. 5.04×107　 2.52×107　 60　 [解析](1)太阳能热水器吸收的太阳能 Q＝3×106 J/(m2·h)×2.1 m2×8 h＝5.04×107 J (2)一天内水吸收的热量 Q吸＝50%Q＝50%×5.04×107 J＝2.52×107 J (3)水升高的温度 Δt＝＝＝40 ℃ 水的末温t＝t0＋Δt＝20 ℃＋40 ℃＝60 ℃. 例4　标准大气压下，质量为0.5 kg、温度为70 ℃的水吸收8.4×104 J的热量后，水的温度升高了  　30　 ⁠℃，水的末温是  　100　 ⁠℃.[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 30　 100　 [解析]由Q吸＝cmΔt可知，水升高的温度 Δt＝＝＝40 ℃ 由Δt＝t－t0可知，水的末温t＝Δt＋t0＝40 ℃＋70 ℃＝110 ℃ 一个标准大气压下，水的沸点是100 ℃，且水沸腾时温度不变，所以水最终的温度为t′＝100 ℃ 则水升高的温度Δt′＝t′－t0＝100 ℃－70 ℃＝30 ℃. 练习用两个相同的电加热器同时给质量都为500 g，初温都为20 ℃的水和另一种液体加热，两种液体的温度随时间变化的图象如图所示．求：[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] (1)在90 min的加热过程中，水吸收的热量为多少焦耳？ 解：(1)由图象可知，加热90 min后水的末温为50 ℃，则该过程水吸收的热量 Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×500×10-3 kg×(50 ℃－20 ℃)＝6.3×104 J 答：(1)水吸收的热量为6.3×104 J； (2)另一种液体的比热容为多少？ (2)水和液体都加热90 min吸收的热量相同，由图象可知，加热90 min液体的末温为90 ℃，由Q吸＝cmΔt可知，另一种液体的比热容 c＝＝ ＝1.8×103 J/(kg·℃)．