内容正文:
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比热容
第3节
第十三章 内能
优翼理综学科号
回顾与复习
1.比热容在数值上等于____________的某种物质温度升高1℃所_____________的热量。物体在热传递的过程中,吸收(或放出)热量的多少与物质的_________、__________________、_____________________三个因素有关系。
2.比热容的单位是______________。
单位质量
吸收(放出)
质量
升高(降低)的温度
自身性质(比热容)
J/(kg·℃)
新课导入
衔接:我们上节课学习了比热容的相关知识,我们现在来回忆一下我们的学习内容。
思考:水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),表示什么意义呢?
二、热量的计算
质量为1kg的水,温度升高1℃,要吸收4.2×103J的热量。
质量 升高的温度 吸收的热量
1kg水
2kg水
1℃
1kg水
1℃
2℃
4.2×103J
2 × 4.2×103J
4.2×103J × 2
新课讲授
衔接:我们继续来回顾上节课的一个问题。
我们再用表格来整理一下,1kg质量的水,温度升高1°,要吸收4.2×103J的热量,那么2kg的水升高1°呢?后续继续按表格提出问题
质量 升高的温度 吸收的热量
m kg水
1℃
Δt
Δt
m × 4.2×103J
m × 4.2×103J × Δt
m × c × Δt
m kg水
m kg某物质
吸收的热量=质量×比热容×升高的温度
提炼公式
Q = cmΔt
新课讲授
衔接:继续接着看。继续按表格提出问题
那么我们就可以得出这样一个关系。同学们能根据这个关系提炼出公式吗?
Q = cmΔt
J/(kg·℃)
kg
J
℃
其中Δt为温度的变化量,若t0为初温,t为末温。
Q吸= cm(t-t0)
Q放= cm(t0-t)
注意:“升高”“升高了”指的是Δt,升高到指的是t。(加热、降低等字眼等同上述意思)
新课讲授
衔接:讲解公式中的单位,各物理量。
记忆法:巴山楚水凄凉地,Q = cmΔt。
要把2kg的水从20℃加热到100℃,至少需供给多少热量?
已知:c=4.2×103J/(kg·℃),m=2kg, t1=20℃,t2=100℃。求:Q吸
解:Q吸=cm(t2-t1)
=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)
=6.72×105J。
例题
新课讲授
一个质量为250 g的钢件,加热到560 ℃,然后在空气中自然冷却,室温为20 ℃,这个钢件在冷却过程中放出多少热量?钢的比热容为0.46×103 J/(kg·℃)
解:Q放 = cm(t0-t1)
=0.46×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×(560 ℃-20 ℃)
=6.21×104 J
例题
新课讲授
Q = cmΔt
m =
cΔt
Q
c =
mΔt
Q
Δt =
cm
Q
新课讲授
衔接:当然了这个公式我们是还能够变形的。
c =
mΔt
Q
质量相同的不同物质,当升高相同的温度时,吸收热量多的物质比热容大。
t0
t0
质量相同的不同物质,当吸收相同的热量时,温度改变小的物质比热容大。
新课讲授
衔接:我们来通过公式再来理解一下之前的实验。
这里我们判断的比热容的大小,我们后面可能会判断温度的改变,那么我们就要用第三个变形式。(讲解变形式的应用)
质量相同的A、B两种液体分别用两个完全相同的酒精灯同时加热,加热过程中,温度随时间变化的图像如图所示, 则( )
A.液体A的比热容较大
B.液体B的比热容较大
C.两种液体的比热容相等
D.无法确定
B
例题
新课讲授
水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),初温为30℃、质量为2kg的水吸收2.1×105J的热量后温度将升高到多少℃?
解:由Q吸=cmΔt 可知水吸热后升高到的温度:
Δt= = =25℃,
由Δt=(t﹣t0)得水的末温:
t=Δt+t0=25℃+30℃=55℃。
例题
新课讲授
如图是质量为100g的某物质温度随加热时间的变化图像,前10min它吸收的热量是7.2×103J。求该物质的比热容。
解:由图像可知,该物质10min升高温度:
Δt=50℃﹣20℃=30℃,
由Q吸=cmΔt 得,该物质的比热容:
c= = =2.4×103J/(kg•℃)
例题
新课讲授
公式:Q = cmΔt
Q吸= cm(t-t0)
Q放= cm(t0-t)
热量的计算
m =
cΔt
Q
c =
mΔt
Q
Δt =
cm
Q
变形式
课堂小结
1. 小薇在“探究水的沸腾”实验中,所用水的质量为0.5 kg,初温为58 ℃,测出水沸腾时的温度为98 ℃,则当地大气压比一个标准大气压______(选填“高”或“低”);本实验中水加热至沸腾至少吸热__________J。如果将水倒掉一半,它的比热容将为__________J/(kg·℃) 。
[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
低
8.4×104
4.2×103
当堂小练
2.将质量、初温分别相等的铁块和铝块(c 铁<c 铝)放在沸水中煮一段较长的时间,则它们吸收的热量( )
A.铁块和铝块吸收的热量一样多
B.铝块比铁块吸收的热量多
C.铁块比铝块吸收的热量多
D.条件不足,无法确定
B
当堂小练
3.水的比热容是煤油比热容的两倍,若水和煤油的质量之比为1﹕2,吸收的热量之比为2﹕3,则水和煤油升高的温度之比为( )
A.3﹕2 B.2﹕3 C.4﹕3 D.3﹕4
B
当堂小练
4. 小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的水和另一种液体进行实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示。分析图象可以得出:____(填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比热容为__________J/(kg·℃)。[c水=4.2× 103 J/(kg·℃)]
甲
2.1×103
当堂小练
5.标准大气压下,把一质量为500g的高温物体投入质量为8kg、温度为25℃的水中,如果物体放出的热量是2.688×106J,不计热量损失,则水的温度会升高到_______℃。
100
当堂小练
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P2衔接:我们上节课学习了比热容的相关知识,我们现在来回忆一下我们的学习内容。
P3衔接:我们继续来回顾上节课的一个问题。
我们再用表格来整理一下,1kg质量的水,温度升高1°,要吸收4.2×103J的热量,那么2kg的水升高1°呢?后续继续按表格提出问题。
P4衔接:继续接着看。继续按表格提出问题
那么我们就可以得出这样一个关系。同学们能根据这个关系提炼出公式吗?
P5衔接:讲解公式中的单位,各物理量。记忆法:巴山楚水凄凉地,Q = cmΔt。
P8衔接:当然了这个公式我们是还能够变形的。
P9衔接:我们来通过公式再来理解一下之前的实验。
这里我们判断的比热容的大小,我们后面可能会判断温度的改变,那么我们就要用第三个变形式。(讲解变形式的应用)
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