内容正文:
第十三章 内能
第1节 热量 比热容
学习目标
1.能说出热量的定义及单位,通过实验比较不同物质的吸热能力,理解比热容是反映物质自身性质的物理量。
2.会用公式计算物体吸放热,能解释“水的比热容大”在生活中的应用(如暖气用水、沙漠昼夜温差)。
3.通过“比较水和食用油吸热”实验,学会控制变量法,能分析数据得出结论,培养科学探究能力。
4.结合温室效应案例,认识比热容与环境保护的联系,形成节能意识。
课前导入
1.岩浆与冰雪,哪个与热有关的能量更大?
2.我们如何量化这种与热有关的能量?
课前导入
‘水烧开了’,实际上是指水吸收了足够的热量
我们如何知道水吸收了多少热量呢?
任务一:热量
问题1.生活中哪些过程涉及热量的传递吗?
2.热量通常用字母Q来表示。热量的单位是焦耳,符合是“J”。
1.定义:在热传递过程中,传递的热的多少叫做热量。
3.我们常说‘1克水温度升高1℃时吸收的热量约为4.2焦耳’
1.烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗?
2.一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗?
水吸收的热量
水的质量
水升高的温度
任务二:探究不同物质吸热能力
控制食用油和水的质量相同、升高相同的温度
问题1:实验中,应控制哪些物理量不变?
电加热器每秒放出的热量是一定的,当它浸没在液体中时,可以认为液体每秒吸收的热量相同。
用加热时间的长短表示物体吸收热量的多少。
问题2:实验中,如何比较水和食用油哪个吸收的热量多?
表示变化,t表示温度, 表示升高的温度。
加热时间/min
食用油的温度/℃
水的温度/℃
用完全相同的电加热源,分别加热质量相等的食用油和水,每隔相同时间,测量并记录它们的温度。
实验过程:
设计实验表格:
实验表明:质量相等的水和食用油,升高的温度相同时,水吸收的热量比食用油多。
任务三: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,叫做比热容。
1kg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,数值上也等于它的比热容。
比热容既可以表示物体吸热能力,也可以表示物体放热能力。
(J)
(℃)
(kg)
J/(kg·℃)
焦每千克摄氏度
定义:
符号:
表达式:
读作:
表中是一些物质的比热容,请仔细观察,看看有什么规律。
不同物质,比热容一般不同。
大多数液态的比热容都大于固体的比热容,只有液态金属水银例外。
表中是一些物质的比热容,请仔细观察,看看有什么规律。
同一种物质,比热容相同吗?
同一种物质,比热容不一定相同。
表中是一些物质的比热容,请仔细观察,看看有什么规律。
哪种物质的比热容最大?你能正确读出它的比热容吗?
为4.2x103焦每千克摄氏度
水的比热容最大
问题1:将一桶水用掉一半,水的
比热容变吗?
密度变吗?
水的密度不变。
因为,密度是物质的基本性质。与质量和体积无关。
比热容是反映物质自身性质的物理量。
比热容的大小与吸收的热量、质量、升高的温度无关!
--水的比热容不变(与质量无关)
问题2:将一壶水的温度升高10℃,与将同一壶水的温度升高20℃相比,水的比热容变吗?
--水的比热容不变(与升高的温度无关)
问题3:让一杯水放出1000J的热量,与让同一杯水放出2000J的热量相比,水的比热容变吗?
--水的比热容不变(与吸收的热量无关)
任务四:解释生活中的热现象
问题1:为什么海边昼夜温差比沙漠小?
沿海地区都是水,沙漠地区都是沙,水的比热容比沙的大得多,根据比热容公式: ,质量相等的物体,吸收相同的热量,比热容大的物体,温度变化小。
由于水的比热容较大,所以,海水的温度,白天上升不多,晚上下降也不多。沙子的比热容较小,所以,沙子的温度,白天上升较多,晚上下降也较多。
因此,沿海地区昼夜温差小,沙漠地区昼夜温差大。
问题2:不考虑经济成本,谈一谈暖气用水做介质好,还是用油好?
所以用水作为介质,可以达到较好的制暖效果。
根据比热容公式: ,质量相等的物体,降低相同的温度,比热容大的物体,可以放出更多的热量。
问题3:汽车常用水作“冷却剂”,为什么?
根据比热容公式: ,质量相等的物体,升高相同的温度,比热容大的物体,可以吸收更多的热量。
所以用水作“冷却剂”,可以达到较好的冷却效果。
拓展实验——传感器比较比热容
任务五:热量的计算
比热容:
吸收或放出的热量:
吸热升温:
放热降温:
现在,我们有一个质量为2kg的铝块,温度从20℃升高到50℃,它吸收了多少热量?已知铝的比热容是0.88×10³J/(kg·℃)
地球的温室效应
课堂小结
一:热量
二:探究不同物质吸热能力
三:比热容
四:解释生活中的热现象
五:热量的计算
在热传递过程中,传递的热的多少叫做热量
质量相等水和食用油,升高相同温度,水吸收热量比食用油多
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
课堂训练
1.将质量、初温分别相等的铁块和铝块放在沸水中煮一段较长的时间( ),比较它们吸收热量的多少,正确的是( )
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
2.为了比较两种不同液体的吸热性能,用如图所示的两套完全相同的装置进行实验,下列说法正确的是( )
A.实验要保证两种液体的体积相同
B.实验中,若升高的温度相同,则加热时间长的液体比热容较大
C.实验中,若加热时间相同,则温度升高较多的液体比热容较大
D.实验中,两种液体吸收热量的多少可以通过液体升高的温度比较
B
课堂训练
3.关于物质的比热容,下列说法中正确的是( )
A.比热容是物质的一种属性,只和物质的种类有
B.同种物质质量越大比热容就越大
C.因为水的比热容较大所以比较适合作冷却剂
D.物质的状态发生变化时其比热容一般不变
4.两个质量相同的不同物质,吸收相同的热量,下列说法中正确的是 ( )
A.比热容大的物质升高温度较小
B.比热容小的物质升高温度较小
C.比热容大的物质升高温度较大
D.升高温度相同,与比热容大小无关
C
A
课堂训练
课堂训练
5.质量为0.3kg的铝锅中放有2kg的水,把它们从20℃加热到80℃。
C铝=0.88×103J/(kg·℃),C水=4.2×103J/(kg·℃)
(1)铝锅需要吸收多少热量;
(2)水需要吸收多少热量;
(3)一共需要吸收多少热量。
解:(1)铝锅吸收的热量为:
Q铝= c铝m铝(t-t0)=0.88×103J/(kg·℃)×0.3kg×(80℃-20℃)=1.584×103J
(2)水吸收的热量为:
Q水= c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(80℃-20℃)=5.04×105J
(3)一共吸收的热量为:
Q总=Q铝+Q水=1.584×103J+5.04×105J=5.05584×105J
答:......
Lavf58.29.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.74
Lavf58.29.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v1.0.8
$$