内容正文:
第十二章 内能与热机
12.3 研究物质的比热容(三)
目 录
01
基础过关
03
课后进阶
02
课堂巩固
04
能力提升
01
基础过关
1.水的比热容较____的应用:通常情况下,与同等质量的其他物质构成的物体相比,升高或降低相同温度,水吸收或放出的热量较____(选填“多”或“少”)。例如:冬天人们常常在热水袋中装入热水来取暖、用水做冷却剂、早稻育秧实行早排夜灌等。
基础过关
返回目录
大
多
第 ‹#› 页
12.3 研究物质的比热容(三)
2.比热容是物质的特性之一,不同物质的比热容一般不同,其物理意义可以从两个角度去理解:
返回目录
基础过关
两个角度 物质的吸热(放热)本领 物质的温度改变的难易程度
具体
说明 比热容大表示吸热本领强 比热容大表示温度难改变
比热容小表示吸热本领弱 比热容小表示温度容易改变
解释 相等质量的不同物质升高相同的温度,比热容越大,吸收的热量越多,比热容越小,吸收的热量越少 相等质量的不同物质吸收相等的热量,比热容越大,温度升高得越少,比热容越小,温度升高得越多
应用 汽车的发动机用水作为冷却剂 沿海地区昼夜温差小,内陆地区昼夜温差大
第 ‹#› 页
12.3 研究物质的比热容(三)
02
课堂巩固
知识点1
知识点2
比热容与生活的联系
3.(改编)(1)夏天在海边玩耍,感觉沙子烫脚而海水却是凉的。这是因为在受到同样的太阳光照射时,沙子与海水吸收热量______,沙子的比热容比海水的____(选填“大”或“小”),根据热量公式Q吸=_______可知,相同质量的水和沙子,______的温度升高得更多。
(2)人们常用水给汽车发动机降温,这是因为水的________较大,根据热量公式Q吸=_______可知,质量______的水和其他物质相比,升高相同的温度,水能带走较多的热量。
返回目录
课堂巩固
相同
小
cmΔt
沙子
比热容
cmΔt
相同
第 ‹#› 页
12.3 研究物质的比热容(三)
(3)如图甲是同一纬度某一沿海城市和某一内陆城市的年气温变化曲线,请判断内陆城市一年气温变化所对应的曲线是____(选填“A”或“B”),这是由于内陆砂石多,砂石的比热容______(选填“大于”或“小于”)水的比热容,吸收相同热量的情况下,砂石的温度变化较____(选填“大”或“小”)。
返回目录
课堂巩固
A
小于
大
第 ‹#› 页
12.3 研究物质的比热容(三)
(4)如图乙所示是电暖气和暖手宝,电暖气充入的是比热容____(选填“大”或“小”)的液体,是为了通电后升温速度____(选填“快”或“慢”);而暖手宝要充入比热容大的液体,是为了使它在一次通电加热后可以放出更____(选填“多”或“少”)的热量。
(5)夏天在地上洒水会感到凉快,主要是利用了水的蒸发______,而______利用水的比热容大的特点。
返回目录
课堂巩固
小
快
多
吸热
不是
第 ‹#› 页
12.3 研究物质的比热容(三)
热效率的计算
4.在一个标准大气压下,用燃气锅炉对500kg 20℃的水进行加热,当水恰好沸腾时测得消耗天然气12m3。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为4.2×107J/m3,求:
(1)水吸收的热量;
返回目录
课堂巩固
解:水的质量m水=500kg,在一个标准大气压下,水沸腾时的温度为100℃,加热过程中水吸收的热量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(100℃-20℃)=1.68×108J;
答:水吸收的热量为1.68×108J;
第 ‹#› 页
12.3 研究物质的比热容(三)
(2)假设天然气完全燃烧,燃气锅炉烧水时的效率。(计算结果精确至0.1%)
返回目录
课堂巩固
解:消耗天然气V=12m3,
完全燃烧产生的热量Q放=Vq=12m3×4.2×107J/m3=5.04×108J;
答:假设天然气完全燃烧,燃气锅炉烧水时的效率为33.3%。
第 ‹#› 页
12.3 研究物质的比热容(三)
03
课后进阶
5.湿地被称为“地球之肾”,湿地能较好地调节气候是因为水的( )
A.流动性大 B.比热容大
C.密度大 D.质量大
返回目录
课后进阶
B
第 ‹#› 页
12.3 研究物质的比热容(三)
6.医用体温计玻璃泡内盛有水银,因为其导热性能好,且________(选填“密度”或“比热容”)比较小,吸收相同热量时,比其他物质的温度改变量____,温度计的示数____________________,测量时较为灵敏。示数上升过程中,水银的比热容______(选填“不变”“变小”或“变大”)。
返回目录
课后进阶
比热容
大
变化明显,易于观察
不变
第 ‹#› 页
12.3 研究物质的比热容(三)
7.(改编)小明同学在学习比热容知识后,结合自己假期旅游的经历做了以下归纳,请补充完整。
(1)夏天烈日下,光着脚在深圳大梅沙海边玩,踩在沙滩上感到烫脚,是由于水的比热容比沙子的____,在同样受热时,吸收的热量______,因为在相同情况下,沙子的__________比海水的大。
(2)从水中出来感觉冷是因为从水中出来后,身体表面的水在蒸发时要从身体上______,因此感到冷,有风时,使水的蒸发______,更快地从身体上______,因此感觉到更冷。
返回目录
课后进阶
大
相同
升高温度
吸热
加快
吸热
第 ‹#› 页
12.3 研究物质的比热容(三)
(3)夏天,水泥马路的温度往往比池水高得多,这是由于水的________大。为此,市政部门经常派出洒水车向路面洒水降温,这是利用________方式改变物体的内能,此过程中水的蒸发______(选填“属于”或“不属于”)分子运动。
(4)新疆当地民谣“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”反映了当地昼夜的温差较____(选填“大”或“小”),从比热容角度来看,这是由于______________________。
(5)水稻是喜温植物,春季育秧时,通常傍晚向秧田灌水,早晨将水放出,以防霜冻。隐含的物理知识是,水的________较大,气温降低时,水能______(选填“放出”或“吸收”)较多的______(选填“温度”“内能”或“热量”)。
返回目录
课后进阶
比热容
热传递
属于
大
沙子的比热容小导致的
比热容
放出
热量
第 ‹#› 页
12.3 研究物质的比热容(三)
8.(2022秋·大田县期中)太阳能具有节能、环保等优点,我国正在大力开发太阳能。小明家的太阳能热水器在一天的有效照射时间内,将热水器中质量为50kg、初温为15℃的水加热到55℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃),q煤=3.0×107J/kg],求:
(1)热水器中水吸收的热量;
返回目录
课后进阶
解:水吸收的热量
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(55℃-15℃) =8.4×106J;
答:水吸收的热量为8.4×106J;
第 ‹#› 页
12.3 研究物质的比热容(三)
(2)若改用煤炉来加热这些水,已知煤炉加热水的效率为50%,则需要完全燃烧煤的质量。
返回目录
课后进阶
答:需要完全燃烧0.56kg的煤。
第 ‹#› 页
12.3 研究物质的比热容(三)
04
能力提升
9.用两个相同的加热器给初温相同,质量同为2kg的物质甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,求:
(1)此水在20min内吸收的热量;
解:由图可知,水在20min内升高的温度Δt水=60℃-0℃=60℃,
水在20min内吸收的热量Q吸水=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×60℃=5.04×105J;
能力提升
返回目录
答:此水在20min内吸收的热量为5.04×105J;
第 ‹#› 页
12.3 研究物质的比热容(三)
(2)甲物质的比热容。[水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)]
解:水温度升高60℃需要20min,物质甲温度升高60℃需要10min。
所以质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为Q吸水=2Q吸甲,
返回目录
能力提升
答:甲物质的比热容为2.1×103J/(kg·℃)。
第 ‹#› 页
12.3 研究物质的比热容(三)
本节内容到此结束!
logo
燃气锅炉烧水时的效率η=×100%=×100%≈33.3%
解:由η=×100%可得,煤完全燃烧放出的热量
Q放===1.68×107J,
由Q放=mq得,需要煤的质量
m煤===0.56kg。
即在10min内甲物质吸收的热量Q吸甲=Q吸水=×5.04×105J=2.52×105J,
由Q吸=cmΔt可知,甲物质的比热容c甲===2.1×103J/(kg·℃)。
$$