内容正文:
第一章 分子动理论与内能
第3节 比热容
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同一纬度的两个地方的“温差”为什么会如此悬殊呢?
这就涉及到不同物质吸、放热的性能等有关问题。
观察并思考
新知导入
24℃-28℃
5℃-38℃
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1.了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性;
2.尝试用比热容解释间单的自然现象;
3.会利用公式进行简单的吸放热计算。
学习目标
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讨论交流:水的吸热与哪些因素有关
烧开一壶水和烧开半壶水,哪个需要的热量多?把一壶水烧开和烧成温水,哪个需要的热量多?
请总结影响水吸收热量多少的因素。
新知学习
01 物体的吸热能力
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【结论】
对同种物质的物体,吸收或放出热量的多少,与物体质量的大小及温度变化的多少有关。
思考:不同物质的物体,比如一杯水和一瓶沙子,在质量相等、温度变化也相同的情况下,吸收的热量是不是一样多呢?
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怎样来比较水和沙子的吸热能力呢?
我们可以用酒精灯加热来模拟太阳的照射
取质量相同的水和沙子,用酒精灯加热相同的时间,看它们的温度变化,就能比较它们的吸热能力
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1.设计实验
(1)如何使水和沙子温度升高?
(2)研究不同物质吸收热量的能力,所要控制的因素:
质量相同
升高的温度相同
加热的热源要相同
实验探究:比较不同物质的吸热能力
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方案一:取等质量的水和沙石,加热相同的时间(吸收相等的热量)后,比较温度的变化。
方案二:取等质量的水和沙石,使其升高相同的温度,比较加热的时间(吸收热量的多少)。
(3)实验方案:
两种方法在实验效果上是一致的。
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2.实验过程
水吸热视频演示
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沙石吸热视频演示
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质量相等的沙和水升高相同温度时,水比沙需要的时间_____(长/短),
升高相同温度时水比沙吸收的热量____(多/少)。
这说明:
质量相等的不同物质,在升高相同温度时,吸收的热量不同。物体吸收热量的多少,不仅与其质量及温度的变化有关,还与它是什么物质有关。
长
多
3.实验结论:
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表示不同物质的吸、放热性能。
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。
J/(kg · ℃),读作:焦每千克摄氏度。
1.意义:
2.定义:
3.符号:
4.单位:
C
02 比热容
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水的比热容: c 水= 4.2×103 J/(kg · ℃)
1 kg水温度升高或降低1 ℃吸收或放出的热量是4.2×103 J。
5.物理含义:
注意
(1)比热容是反映物质自身性质的物理量,与物质的种类、状态有关,与物体的质量、吸收热量的多少、升高的温度等无关;
(2)不同的物质,比热容一般不同。
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6.比热容表:
关于比热容,下面几种认识对不对?
(1)1 kg沙石,温度升高1 ℃,大约要吸收920 J的热量。
(2)液体的比热容都比固体大。
(3)同一种物质,比热容是相同的 。
(4)比热容是物质的特性之一,可以用来鉴别物质 。
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物质比热容的利用
花生、栗子等干果常常用干净的沙子来炒制。
种植花草树木,能有效地改善气候。
工厂里的冷却塔大多用水作为冷却介质。
种植水稻一般灌溉一些水来维持温度。
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请你用所学知识解释产生上述现象的原因
海陆风和陆海风
讨论交流:海陆风和陆海风
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例题:把质量为2g,温度为20℃的水加热到80℃,水吸收的热量是多少焦耳?
解:从比热容表中查知水的比热容是
C水=4.2×103J/(kg·℃)
即质量是1kg的水温度升高1℃时吸收的热量是4.2×103J,则2kg的水 温度升高1℃时吸收的热量是4.2×103J/(kg·℃)x2kgx1℃=8.4x103J
2kg的水温度升高80℃-20℃=60℃时,吸收的热量是
8.4×103Jx60=5.04×105J
03 热量的计算
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上述计算可以写成一个算式:
吸收的热量
Q=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(80℃-20℃)=5.04×105J
如果用Q吸表示吸收的热量,用c表示比热容,用m表示质量,用t0表示物体原来的温度,用t表示物体后来的温度,那么,
计算物体吸收热量的公式:
Q吸=cm(t-t0)
同样的道理,计算物体放出热量的公式
Q放=cm(t0-t)
如果加热前后温度的变化量用Δt表示,则:
Q吸=cmΔt Q放=cmΔt
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变化的温度
质量
比热容
吸收或者
放出的热量
比热容的单位:
热量的单位:
热量的计算公式
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物体的吸热能力:与质量、升高的温度、物质种类有关。
比热容反映了物质吸收或放出热量的能力。水的比热容最大,
为 4.2×103J/(kg·℃)。
热量公式Q=cmΔt,吸收热量Q吸=cm(t-t0);放出热量Q放=cm(t0-t)。
比热容: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,用符号c表示。
比热容
课堂总结
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1. 汽车发动机工作时,需要对它进行冷却。人们常常选用“水”作冷却液,这是因为水的 较大,冷却效果好;当水吸收发动机缸体热量后,水的内能 。
比热容
增大
课堂练习
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2.经常下厨的小关发现,同时用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油,油的温度总是升高得快些。这是因为( )
A.水的比热容小,吸热后温度升高得快
B.油的比热容小,吸热后温度升高得快
C.在相同的时间内,水吸收的热量较多
D.在相同的时间内,油吸收的热量较多
B
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3.关于比热容,下列说法正确的( )
A.温度越高,比热容越大
B.物质放热越多,比热容越大
C.物质的质量越大,比热容越小
D.物质的比热容与质量和温度无关
D
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4.一个质量为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?
Q放 = cm(t0-t1)
=0.46×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×(560 ℃-20 ℃)
=6.21×104 J
钢的比热容为0.46×103 J/(kg·℃)
解:
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Lavf56.15.100
Lavf56.15.100
$$