13.3 比热容 ----2024-2025学年人教版物理九年级上学期

--青州中学初三物理全册课件-- 第3节 比热容 第十三章 内能 学习目标 02 01 03 通过实验，能比较出不同物质的吸热情况 推导比热容的公式，了解生活中常见物质的比热容大小 能通过比热容的公式进行简单计算 任务一 通过实验，能比较出不同物质的吸热情况 一、由生活经验判断同种物质吸热的多少 给水加热，水的温度 ，内能 ，吸收 。 增大 升高 热量 冷水 烧温 烧开 加热时间长 加热时间短 吸收热量多 吸收热量少 结论：相同质量的水，温度升高越多，吸收热量越多 烧开 一壶 半壶 烧开 加热时间长 加热时间短 吸收热量多 吸收热量少 结论：升高相同的温度，水的质量越大，吸收热量越多 可能与物质的种类有关。 （一）比较不同物质吸热的情况 1.提出问题： （1）升高相同的温度时，不同物质的吸热多少是否相同。 （2）吸收热量相同时，不同物质升高的温度是否相同。 结合沙子与海水的例子，猜想一下，物质吸热的多少还与什么因素有关？ 2.实验器材： 相同规格的电加热器两个、天平、停表、相同规格的烧杯两个、温度计、初温相同的水和食用油。 3.方法： 控制变量法 用加热时间的长短来反映吸收热量的多少 转换法 用相同的电加热器分别给质量相等的水和食用油加热，纪录加热时间、初温、末温及升高的温度： （1）让水和食用油升高相同的温度，比较加热时间长短； （2）加热相同的时间，比较升高的温度。 4.实验设计： 结论1：升高相同的温度，对水的加热时间 ，水吸收的热量 ，说明水的吸热能力 。 5.实验记录 长 多 强 物质种类 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 温度变化/℃ 加热时间/min 水 食用油 100 100 15 15 45 45 30 30 10 5 结论2：加热相同的时间时，吸收的热量相同，水升高的温度 ，说明水的吸热能力 。 5.实验记录 少 强 物质种类 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 温度变化/℃ 加热时间/min 水 食用油 100 100 15 15 45 79 64 30 10 10 实验中的加热装置选择相同规格的电加热器，没有选择酒精灯，为什么？ 选择相同规格的电加热器，可以保证相同时间内提供的热量相同。如果采用酒精灯加热，相同时间内提供的热量很难控制。 思考 通过上述实验我们知道，影响物质吸热多少的因素有 、 、 ，而且不同物质的吸热能力是不同的，那我们怎样表示这种能力的大小呢？ 质量 升高的温度 物质的种类 物理学中，用比热容表示物质的吸热能力 1.定义： 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温度的乘积之比，叫做这种物质的比热容。 是温度的变化量 二. 比热容 2.符号： 3.公式： c 4.单位： J/（kg·℃） 反映了物质吸、放热能力的强弱， 比热容越大，吸、放热能力越强 5.物理意义： 6.数值意义： 单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量. 二. 比热容 读作焦每千克摄氏度 如水的比热容是4.2×103J/（kg·℃） 它的数值意义是1kg的水，温度升高1℃所吸收的热量是4.2×103J 煤油的比热容是2.1×103J/（kg·℃），它的数值意义是什么？ 1kg的煤油，温度升高1℃所吸收的热量是2.1×103J 单位质量的某物质，温度升高1℃吸收的热量 和降低1℃所放出的热量是相等的。 强调 （1）物质种类不同，比热容一般不同 （2）表格中水的比热容最大 （3）同种物质状态不同，比热容不同 根据下表，得出信息 7.比热容的理解 比热容是物质的一种特性，它只与物质的种类和状态有关，与物质的质量、吸收（放出）的热量、温度的变化无关。 三. 比热容的相关计算 物理量及其符号 J/（kg·℃） 单位 热量，Q 比热容，c 质量，m J kg 温度的变化量，△t ℃ 初温，t0 末温，t ℃ ℃ 求热量的公式 Q吸=cm（t - t0） Q放=cm（t0 - t） Q=cm△t 例1：把1kg温度为30℃的水加热到90℃，这个过程中水吸收的热量是多少？水的比热容是4.2×103J/（kg·℃） Q吸=cm △t =4.2×103J/（kg·℃）×1kg×（90℃-30℃） =2.52×105J 解： 例2：质量为50kg的钢锭，温度从1300℃降到100℃， 放出的热量是多少？钢的比热容是0.46×103J/（kg·℃） Q放=cm △t =0.46×103J/（kg·℃）×50kg×（1300℃-100℃） =2.76×107J 解： 1.由公式 可知，质量相同的不同物质，当吸收或放出相同热量时，比热容较大的物质温度变化小。 三. 比热容的应用 2.由公式 可知，质量相同的不同物质，当升高或降低相同的温度时，比热容较大的物质吸收或放出的热量较多。 3.具体应用 （1）冬天用热水取暖 （2）汽车用水冷却发动机 （3）调节气候，如沿海地区冬暖夏凉 你现在能解答沙子和海水温度不同的问题了吗？ 相同质量的水和沙子，白天吸收相同的热量，由于水的比热容比沙子大，所以水升高的温度比沙子少，水的温度就低一些。 思考 相同质量的水和沙子，夜晚放出相同的热量，由于水的比热容比沙子大，所以水降低的温度比沙子少，水的温度就高一些。 1.下列物质的比热容发生改变的是（ ） A、一杯水倒掉半杯 B、水凝固成冰 C、0℃的水变成4 ℃的水 D、将铁块锉成铁球 B 练一练 2、关于物质的比热容，下列说法正确的是（ ） A、比热容是物质的特性，它反映了物质吸热和放热能力的强弱 B、温度、质量相同的不同物体，比热容大的物体含的热量多 C、物体温度越高，质量越大，比热容就越大 D、单位质量的某种物质，温度降低1 ℃时放出的热量也可以叫做该物质的比热容 A 练一练 3、小明从表中提供的信息中，得出以下几个结论，其中错误的是（　　） A.汽车发动机用水来冷却效果好　　　 B.液体的比热容都比固体大 C.同种物质在不同状态下比热容值不同　 D.质量相等的铜和铅，升高相同的温度，铜吸收的热量多 几种物质的比热容（J/kg·℃） 水 4.2×103 干泥土 0.84×103 酒精 2.4×103 铜 0.39×103 冰 2.1×103 铝 0.88×103 水银 0.14×103 铅 0.13×103 B 3．如图所示，设相同时间内物质吸收的热量相同，甲、乙两图中符合冰熔化规律的是图 (选填“甲”或“乙”)。这是因为c冰 (选填“＞”“＜”或“＝”)c水，所以相同时间内 (选填“冰”或“水”)升温更快。 乙 ＜ 冰 练一练 吸收相同热量时， 比热容大的，升温慢。 4．两个相同的容器分别装满了质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示，则（ ） A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B．如果升高相同的温度，两液体吸收的热量相同 C．加热相同的时间，甲液体吸收的热量 大于乙液体吸收的热量 D．加热相同的时间，甲液体升高的温度 大于乙液体升高的温度 D 练一练 5.一块金属的温度从300C上升到500C，所吸收的热量为Q1，从900C降低700C，所放出的热量为Q2，则（ ） A.Q1＜Q2 B.Q1＞Q2 C.Q1＝Q2 D.无法比较 C 6.已知c水＞c煤油＞c干泥土，如果让质量初温相同的水、煤油和干泥土吸收相同的热量，那么末温最高的是（ ） A.水 B. 煤油 C.干泥土 D. 无法判断 C 练一练 二、热量的计算 水的比热容：c水= 4.2×103J/(Kg·℃) 1kg的水升高1℃需要吸收4.2×103J的热量 ①2kg水温度升高1℃需要吸收 J的热量 ②1kg水温度升高10℃需要吸收 J的热量 2×4.2×103 10×4.2×103 ②2kg水温度升高10℃需要吸收 J的热量 2×10×4.2×103 比热容 变化的温度 质量× × =热量 质量为m的物质，比热容为c，温度从t0升高到t1，吸收的热量Q吸为： 二、热量的计算 Q吸=cm(t1-t0) Q放=cm(t1-t0) 质量为m的物质，比热容为c，温度从t1降低到t0，放出的热量Q放为： 变化的温度：Δt Q吸=cmΔt Q放=cmΔt 注意：式中的质量m的单位必须是kg 4.甲乙两个物体，其质量、温度均相同，c甲＜c乙，当它们放出相同的热量后接触，则（ ） A.乙物体温度传给甲物体 B.甲物体把热量传给乙物体 C.甲物体吸热，乙物体放热 D.乙物体吸热，甲物体放热 C 练一练 Q放=cmΔt Δt甲＞Δt乙 t甲＜t乙 5.分别用两个完全相同的热得快，同时给质量和初始温度都相同的A、B两种液体加热，它们的温度随时间变化的图像如图所示，谁的比热容大？ 80℃ 温度 时间/min 10 20 20℃ A B 练一练 加热时间 吸收热量的多少 表示 吸热相同时，温度变化大的，比热容小。 温度变化相同时，吸热多的，比热容大。 Q放=cmΔt 某家庭用热水器烧水时，使50kg的水由20℃升高到50℃，要吸收多少J的热量？ [c水=4.2×103J/(kg·℃)] 练一练 质量是100克的煤油，吸收了7.2 ×103Ｊ的热量后温度升高到50℃ ，求煤油的初温是多少℃？ ［Ｃ煤油=2.4×103J/(kg·℃)]　　 练一练 某同学将一杯质量是200g、温度是5℃的冷水倒入一杯质量是100g、温度是85 ℃的热水中，混合后的水温度最高是多少？（不考虑热量损失） 热平衡方程: Q放= Q吸 没有热量损失时，两个温度不同的物体放在一起时，高温物体将放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高； 最后两物体温度相同，称为达到热平衡。 $$