13.2 科学探究：物质的比热容 课件- 2024-2025学年沪科版物理九年级全一册

第十三章　内能与热机 第二节 科学探究：物质的比热容 返回 1．热量的计算： (1)吸热公式：Q吸＝____________。 (2)放热公式：Q放＝____________。 cm(t2－t1) cm(t1－t2) 返回 2．常见物质的比热容规律： 不同物质的比热容一般________。金属物质的比热容一般比非金属物质的比热容________；同种物质在不同状态下，其比热容一般________。 不同 小 不同 返回 3．水的比热容较大，一定质量的水升高(或降低)一定的温度时，吸收(或放出)的热量较________，常常被用作“冷却剂”或“散热剂”，也有利于调节气候。 多 1．小明同学在家用电热水壶烧水，他家中的电热水壶可装1 kg的自来水，标准大气压下将一壶初始温度为20 ℃的水烧开，水吸收的热量为[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)](　　) A．3.36×104 J B．3.36×105 J C．8.4×104 J D．8.4×105 J 返回 B 2．用电暖器给房间加热，使容积为60 m3的房间升温5 ℃，空气吸收的热量为___________J。[已知c空气＝1.0×103 J/(kg·℃)，ρ空气＝1.29 kg/m3，不计热量损失] 3.87×105 【点拨】空气的体积V空气＝V容＝60 m3， 由ρ＝ 可得空气的质量为 m空气＝ρ空气V空气＝1.29 kg/m3×60 m3＝77.4 kg， 空气吸收的热量为Q吸＝c空气m空气Δt＝1.0×103 J/(kg·℃)× 77.4 kg×5 ℃＝3.87×105 J。 返回 3．质量为0.5 kg、温度为70 ℃的水放出4.2×104 J的热量，水的温度降低了________℃。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 返回 20 4．[教材改编题]有一根烧红的铁钉，质量是2 g，放出920 J的热量后，温度降低到20 ℃，求铁钉的初温。[已知c铁＝0.46×103 J/(kg·℃)] 解：Q放＝c铁m(t1－t2)，m＝2 g＝2×10－3 kg，则铁钉的初温为 ＋20 ℃＝1 020 ℃。 返回 返回 5．[2022·恩施]夏季，混凝土护栏被太阳晒得很热，池塘中太阳下的水却不很热，主要原因是(　　) A．水不吸热 B．混凝土初温高 C．水的比热容大 D．混凝土放热 C 6.[立德树人·中国智慧][2022·济南长清区期中]节能和环保是一个世界性的话题。唐代的青瓷省油灯是一种普通的生活器物，却蕴含着一千多年前我们先民的智慧，以及可贵的节能环保意识。在灯盏下增加了一层夹层，夹层留一小孔，可以从小孔向夹层中加水，灯点燃后，热会由灯盏通过_______的方式使油的内能增加，温度升高加快油的蒸发，增加耗油量。在夹层中加水降低油温，达到省油的目的，这是利用水有较大的_______。 热传递 比热容 返回 7．[跨学科综合题]在沿海地区炎热晴朗的天气里，易形成海陆风，陆风和海风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气对流形成风。如图所示的为海陆风示意图，此图表示的昼夜状况和风向是(　　) A．白天，海风 B．夜晚，陆风 C．夜晚，海风 D．白天，陆风 B 返回 8．[2023·青岛月考]甲、乙两物体的质量之比为3:4，乙的比热容是甲的比热容的两倍，若它们升高相同的温度，则甲、乙两物体吸收的热量之比为(　　) A．8:3 B．3:8 C．3:2 D．2:3 B 【点拨】甲、乙两物体的质量之比为3:4，甲、乙的比热容之比为1:2；由Q吸＝cmΔt得甲、乙两物体吸收的热量之比为： 故B正确。 返回 9.[创新题]一冰块先后经历了以下三个过程：①－10 ℃的冰变为0 ℃的冰，吸收热量Q1；②0 ℃的冰变为10 ℃的水，吸收热量Q2；③10 ℃的水到20 ℃的水，吸收热量Q3。已知c冰＜c水，在整个过程中质量保持不变，不考虑热量散失，则(　　) A．Q1＜Q2＝Q3 B．Q1＜Q2＜Q3 C．Q1＜Q3＜Q2 D．Q1＝Q2＝Q3 C 返回 【点拨】由题意可知：①－10 ℃的冰变为0 ℃的冰，吸热为Q1；②0 ℃的冰变为10 ℃的水，吸热为Q2；③10 ℃的水变成20 ℃的水吸热为Q3，比较①③，冰和水二者总质量相等，升高温度也相等，水的比热容大于冰的比热容，所以Q3＞Q1；而在②0 ℃的冰变为10 ℃的水，吸热为Q2中，实际包含了两个物理过程：首先是0 ℃的冰熔化成0 ℃的水，这个过程不升温但要不断吸热，然后是熔化成的0 ℃的水再变为10 ℃的水，所以，在②比③多吸收了 热量，即Q2＞Q3。故有Q1＜Q3＜Q2。 10．[2022·宜昌]小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2 kg的水和0.3 kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16 min内吸收的热量为__________J，另一种液体的比热容为__________J/(kg·℃)。 [c水＝4.2×103J/(kg·℃)] 2.52×104 1.4×103 返回 【点拨】由题图知，水在16 min内吸收的热量Q吸水＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×(40 ℃－10 ℃)＝2.52×104 J。另一种液体加热8 min，吸收的热量Q吸′＝ ×2.52×104 J＝1.26×104 J；由Q吸′＝c液m液(t液－t0′)得1.26×104 J＝c液×0.3 kg×(50 ℃－20 ℃)，解得c液＝1.4×103 J/(kg·℃)。 11．现在许多家庭都安装了“混水龙头”，其简化原理图如图所示，“混水龙头”的工作原理是：控制进入龙头的冷、热水的流量来调节出水温度。温度不同的冷水和热水混合后最终温度相同是由于________。若进入龙头冷水的温度为20 ℃ ，流量是v冷＝10 cm3/s，热水的温度为80 ℃ ，若不计热量损失，此时水龙头出水的温度是42.5 ℃，则热水的流量为________cm3/s。 [ρ水＝ 1.0×103 kg/m3， c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 热传递 6 【点拨】因热量总是从高温物体传递给低温物体，冷水和热水混合后最终温度稳定下来是由于热传递；因不考虑热量损失，冷水吸收的热量等于热水放出的热量，即Q吸＝Q放，进入龙头的冷水吸收的热量Q吸＝c水m冷Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×1×10－5m3×1.0×103 kg/m3×(42.5 ℃－20 ℃)＝945 J，则Q放＝945 J，每秒需要进入龙头热水的质量m热＝ ＝0.006 kg＝6 g， 则每秒进入龙头的热水的体积为V热＝ ＝6 cm3， 进入龙头热水的流量为6 cm3/s。 返回 12．一质量是3 kg、初温为590 ℃的铁块，当温度降到30 ℃时放出了7.56×105 J的热量。 (1)计算出铁的比热容； 解：(1)由Q放＝cm(t0－t)得铁的比热容为 ＝0.45×103 J/(kg·℃)。 12．一质量是3 kg、初温为590 ℃的铁块，当温度降到30 ℃时放出了7.56×105 J的热量。 (2)餐馆里有一道美食叫“铁板牛肉”，将2 kg的铁板加热到130 ℃，再将九成熟的牛肉片盛放在铁板上，等铁板温度降了60 ℃时，牛肉片已十成熟了，求铁板在此降温过程中放出的热量。 铁板在此降温过程中放出的热量为 Q放′＝cm′Δt＝0.45×103J/(kg·℃)×2 kg×60 ℃＝5.4×104 J。 返回 13.[科学思维]甲种液体的质量是乙种液体质量的2倍，甲的初温为10 ℃，乙的初温为50 ℃，乙液体的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)；当把这两种液体混合后，若不考虑热量损失，即Q吸＝Q放，两种液体混合后达到热平衡时的温度是30 ℃，则甲液体的比热容是_________J/(kg·℃)。 2.1×103 返回 ＝＝×＝×＝ ＝ $$