第十三章第3节比热容讲义2024-2025学年人教版物理九年级全一册

第十三章 内能 13.3 ( 从滑梯上滑下，裤子会发烫 ) ( 冬天经常搓手 )比热容 ★学习目标 1.认识物质的比热容； 2.会通过实验探究比较不同物质的比热容； 3.能利用比热容的概念进行相关热量的计算； 4.会利用比热容的概念解释生活中常见的现象； 5.知道比热容是物质的基本属性。 一、比热容 提出问题： 1.烧开水时，烧开一壶水和烧开半壶水需要的热量哪个多？ 2. 把一壶水烧到60℃和烧到90℃，哪个需要的热量多？ 总结： 水的质量越大，升高温度越高，吸收的热量也就越多。 物质吸收热量的多少与物质的质量和物质升高的温度有关。 除了物体的质量和物体升高的温度以外，物体吸收热量的多少还跟物质的种类有关 【实验探究】比较不同物质的吸热能力 探究相同质量的不同物质，吸收的热量相同，升高的温度是否相同？ 在吸收相同的热量时，煤油的温度升高得快。如果相同质量的水和煤油升高相同的温度时， 水要多加热一些时间，即要吸收更多的热量。 结论：相同质量的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度不相同。 由此可知：相同质量的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量不同。 如何体现不同物质的吸热能力？ 这就要看比热容了 定义：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量，叫做这种物质的比热容，简称比热容（C）。 比热容的单位 ：焦耳/（千克· ℃)；符号：J /（kg·℃） 水的比热容：C水＝4.2×10³J／(kg ·℃)。 物理意义：1千克的水，温度每升高1 ℃时，所吸收的热量为4.2×10³J。 比热容的实质： （1）反映了物质吸热放热的本领；比热容越大，物质吸热或放热本领越强； （2）物质对冷热反应的灵敏程度；比热容越小，对冷热反应越灵敏。 注意： （1）比热容是物质的一种特性。同种物质比热相同，不同物质的比热容一般不同。（因此可以用比热容来鉴别物质的种类） （2）比热容只与物质的种类、状态有关，与物体的质量，物体温度变化，物体吸放热的多少等其它都无关。 二、热量的计算 热量的计算： （1）升温吸热：Q吸=cm（t-t0）. （2）降温放热：Q放=cm（t0-t）. 常见物质的比热容：J/(kg·℃) 水 4.2×10³ 色拉油 2.5×10³ 铁，钢 0.46×10³ 酒精 2.4×10³ 沙石 0.92×10³ 铜 0.39×10³ 煤油 2.1×10³ 铝 0.88×10³ 水银 0.14×10³ 冰 2.1×10³ 干泥土 0.84×10³ 铅 0.13×10³ 三、比热容应用 应用一： 问题：冬天的散热器（俗称暖气片）为何用热水供暖？ 回答：水的比热比较大，当降低相同的温度时，水放出的热量会更多。 应用二： 问题：早春，农民为了不使秧苗在晚上低温冻坏，常常晚上灌水到秧田，白天将水放掉，请你说说这其中的科学道理。 应用三： 问题：为什么我国吐鲁番盆地会出现“早穿皮袄午穿纱，夜抱火炉吃西瓜”的现象？ 回答：因为吐鲁番盆地多砂石、泥土，少水份。这些物质的比热容较小，吸收相同的太阳光，它们的温度很快升高；太阳一落山，放出相同的热量，温度很快降低，所以早晚温差较大。 【热平衡概念拓展】 （1） 概念：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高.若放出的热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”. （2）热平衡方程：Q吸 = Q放. 单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，与它温度升高1℃所吸收的热量相等。 【基础知识•过关检测】 一、选择题与填空 1.关于比热容，下列说法正确的是（　）。 A.物体的比热容跟温度有关 B．物体的比热容跟它吸收的热量有关 C.物体的比热容跟它放出的热量有关 D．物体的比热容是物体本身的一种特性 2.下列与生活密切相关的热现象中，分析正确的是（ ）。 A．“端午节、粽飘香”﹣分子间有斥力 B．冬天用热水袋取暖﹣热水袋的内能转移到人体上 C．我市海边昼夜温差比沙漠中的小﹣沙石比水的比热容大 D．冬季从室外走进室内，眼镜片变“模糊”了﹣室内的水蒸气遇冷凝华 3.下列关于热现象的说法正确的是（ ）。 A．水在沸腾过程中吸收热量，温度不断升高； B．一杯水的比热容比一桶水的比热容小； C．冬天搓手取暖是通过做功方式改变物体内能的； D．物体的运动速度越大，物体内部分子运动就越快，因而物体的内能越大 4.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 5.关于比热容，下列说法中正确的是（ ） A.比热容跟物体吸收或放出的热量有关 B.物体的质量越大，它的比热容越大 C.比热容是物质自身的性质，与质量、吸收或放出的热量均无关 6.“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”这句谚语反映了我国新疆某些地区夏季昼夜气温变化显著，而沿海地区昼夜气温变化不大，其主要原因是沙石比水具有较小的（ ）。 A.比热容 B．密度 C．热量 D．内能 7．质量为5 kg的汽油，用去一半后，剩下的汽油（　）。 A.质量、密度、比热容都变为原来的一半 B．密度不变，比热容、质量变为原来的一半 C.密度、比热容不变，质量变为原来的一半 D．质量、密度、比热容都不变 8.水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃),1 kg水温度从50 ℃降低到30 ℃，放出的热量是（　　) A.1.26×10⁵J　　　B.8.4×10⁴J C.2.4×10⁵J　　　D.2.1×10⁵ J 9.在“母亲节”这天，小唐同学为妈妈炖了一碗排骨汤，然后用盆子装了5 kg的水，将装汤的碗放在水中进行冷却．小唐同学用水进行冷却主要是利用了水的______大，过了一会儿，水温由20 ℃升高到25 ℃，水吸收的热量为_________J。[c水＝4.2×10³J/（kg·℃）] 10.在1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20℃的水中，如果物体放出的热量是2.73×10⁶J，不计热量损失，则水的温度会升高到________℃. 二、计算题 1.使20 g冰的温度从-10℃升高到0℃，但未熔化成水，需要吸收多少热量？如果这些热量是由温度从5℃降低到0℃的水供给的，需要多少克5℃的水？［冰的比热容2.1×10³ J/(kg·℃)］ 2.质量为2kg的某物质吸收4.2×10⁴J的热量后，温度升高5℃，则该物质的比热容为多少？该物质可能是什么物质？ 3.某温泉度假村利用地热水作为房间洗浴用水，请计算：质量为100kg的地热水，温度从70℃降低到20℃，放出的热量是多少？［c水=4.2×10³J/(kg·℃)］ 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? 5.吃早饭时，妈妈用热水给小雪加热250g的袋装牛奶，为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃，妈妈至少要用60℃的热水多少kg？［水的比热容为4.2×10³J/（kg·℃），设该牛奶的比热容为2.5×10³J/（kg·℃），不计热量损失］ 6.在标准大气压下，一质量为2千克的金属块，被加热到500 ℃后，立即投入质量为1千克，温度为20 ℃的冷水中，不计热量损失，最终水的温度升高了30 ℃。[c水=4.2×10³ J/(kg·℃)] （1）求水吸收的热量。 （2）求金属块的比热容。 （3）取出金属块后，给水继续加热，水又吸收了1.05×10⁵J的热量，求水的末温。 学科网（北京）股份有限公司 $$