内容正文:
物 理
九年级
全一册
第十三章第一节
热量 比热容
烧水
热量从高温物体传给低温物体
二、热量的单位:焦耳,符号为J。
一、热量:
在热传递过程中,传递的热的多少叫作热量。
1g水温度升高1℃时吸收的热量约为4.2 J
高温物体(火焰)
放出
低温物体(水壶和水)
吸收
Q
符号
热量
热量是一个“过程量”,特指“热传递过程中”的那部分能量
烧开一壶水和半壶水,哪个需要的热量多?
水吸收热量的多少与它的质量有关。
把一壶水烧开和烧成温水,哪个需要的热量多?
水吸收热量的多少与它升高的温度有关。
那么,不同的物质,在质量相等、升高的温度相同时,
吸收的热量是不是一样多呢?
结论:
水的质量越大,温度升得越高,它吸收的
热量就越多。
别的物质也是这样。
阅读课本P2-3页演示实验内容,
思考:在设计实验时,有哪些需要注意的细节?为什么?
控制变量法
转换法:加热时间越长代表吸收热量越多,故“物质吸热的多少就转换成加热时间的长短”,使用相同加热器加热相同时间可确保液体吸收热量相同(目的)
液体 质量m(g) 初温t0(℃) 末温t1(℃) 升高的温度
(t1-t0)/(℃) 加热时间
t (min)
水
食用油
实验数据记录表
200
200
28
54
26
8
29
55
26
4
质量相同的水和食用油,升高的温度相同时,水吸收的热量比食用油多。
实验结论
结合上述实验,可以认为“水的吸热本领更强”,如何理解这句话?
实验要点①:物体温度升高时,吸收的热量与它的 _
和 有关.对于同一种物质,质量越 ,
升高的温度越 ,它吸收的热量越 .
升高的温度
质量
实验要点②:要获得质量相同的水和食用油,我们需要的测量工具是 ;此外,还需要用 测出它们的温度,用 测出加热时间.实验中用规格相同的电加热器加热的目的是 _
.
收的热量相同
确保加热相同的时间,水和食用油吸
秒表
温度计
天平
大
多
多
实验要点③:通过比较 来比较水和食用油吸收热量的多少,这里运用的研究方法是 .
实验要点④:总结归纳:物体吸收热量的多少,不仅与物体的 、 有关,还与物质的 有关.为描述不同物质的吸热能力,物理学中引入一个新的物理量叫做比热容.
转换法
加热时间的多少
种类
升高的温度
质量
阅读课本P3-4页内容,思考:
①比热容越大,吸热能力越强;
②比热容与物质的种类和状态有关;
③质量相同的两种物质,比热容大的升温速度较慢。
比热容物理意义:
表示不同物质的吸热
(或放热)的本领。
水的比热容是常见物质中比热容最大的
阅读课本P4-5页,找到生产生活中,利用水的比热容比较大这一特性的生活实例。
【例1】根据下表中的数据,下列判断正确的是( )
A.阳光照射下,干泥土比湿
泥土升温慢
B.不同物质的比热容一定不同
C.同种物质状态改变,比热容不变
D.质量相同的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多
D
一些物质的比热容[J/(kg·℃)]
水 4.2×103 干泥土 0.84×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
煤油 2.1×103 铝 0.88×103
D
2.关于比热容,下列说法中正确的是( )
A.比热容跟物体质量有关
B.物体温度升高,吸收的热量越大,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
D.同种物质的比热容是不变的
C
(2)
(1)
比热容大的物质对调节温度有较强的作用。
水的比热容较大。当环境温度变化较快的时候,水的温度变化相对较慢。生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成严重损害。
比热容大的物质适宜作为加热和散热的介质。
用冷水冷却发动机
因为水的比热容较大,冷水升温,需要吸收更多的热量,起到冷却效果。
因为水的比热容较大,水降温,需要放出更多的热量,达到防冻效果。
傍晚往秧苗田里灌水
风的形成---海风、陆风
1.夏日晴朗的白天,在太阳光照射下,某海边城市陆地与海面之间空气流动示意图(图中箭头表示空气流动方向)合理的是( )
A
2.汽车发动机的冷却剂主要成分是水,用水作为冷却剂,主要是因为水的( )
A.比热容较大 B.密度较大 C.凝固点较低 D.导热性好
A
水的比热容大,在质量一定的条件下水升高(或降低)相同温度时, 吸收(或放出)的热量多,用水作为介质效果好。
【变式训练1】在生产和生活中,常见到“水的比热容较大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无关的是( )
A.夏天在房间内洒水降温 B.用循环水冷却汽车发动机
C.让热水流过散热器供暖 D.沿海地区昼夜温差较小
A
拓展实验演示
用传感器比较不同物质的比热容
温度传感器通过数据采集线与计算机相连接,可以得到水和食用油的温度一时间图像,进而比较它们的比热容。
吸收相同的热量,比热容小的,温度变化大;反之,比热容较大,其温度变化小
【例1】两个相同的容器分别装了质量相同的甲、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.下列说法正确的是( )
D
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,甲液体的温度比乙液体温度升高得多
【课前2分钟默写】
1.一定质量的某种物质,在温度升高时 与它的 叫做这种物质的比热容.
2.比热容的单位: .
3.水的比热容为 ,表示: 的水温度升高(或降低) 吸收(或放出)的热量为
.
4.2×103 J
1℃
1 kg
4.2×103 J/(kg·℃)
J/(kg·℃)
质量和升高的温度乘积之比
吸收的热量
质量是1 kg的沙子温度升高1 ℃时吸收的热量约为0.92×103 J。
把质量是2kg、温度为20℃的沙子加热到30℃,吸收的热量约为?
这些热量给质量是2kg、温度为20℃的水加热,
水的温度会上升到大约多少摄氏度?
1.物体吸收热量的公式:
Q吸=cm(t-t0)
2.物体放出热量的公式:
Q放=cm(t0-t)
物理量 符号
物体吸收的热量 Q吸
物质的比热容 c
物体的质量 m
物体初状态的温度 t0
物体末状态的温度 t
c=
Q吸
m(t-t0)
3.比热容的定义公式:
C水=4.2x103J/(kg · ℃)物理意义:
表示:质量为1kg 的水,温度升高1℃时,所吸收的热量是4.2x103J.
吸热公式Q吸= cm(t-t0)
放热公式Q放= cm(t0-t )
Q= cmΔt
热量的计算公式
各物理量单位:
Q吸:热量,单位:J
C:比热容,单位:J/(kg · ℃)
m:质量,单位:kg
Δt:温度变化量(温度差)单位:℃
【例1】5 kg的水温度每升高 2 ℃需要吸收多少热量?
解:Q=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×2 ℃=4.2×104 J
【例2】使一块温度为100 ℃,质量为2 kg的铝块温度降到30 ℃.那么铝块放出的热量是多少?[c铝=0.88×103J/(kg·℃)]
解:
Q放=cm(t0-t)=0.88×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃-30 ℃)
=1.232×105 J.
【例3】甲、乙两物体质量之比为3∶4,比热容之比为3∶1,吸收相同的热量后,升高的温度之比为( )
A.9∶4 B.4∶9 C.4∶1 D.1∶4
【变式训练3】质量之比为2∶3的甲、乙两种液体,当它们吸收的热量之比为7∶5时,升高的温度之比为6∶5,则甲、乙的比热容之比为 .
7∶4
B
地球的温室效应
3、热量的
计算
1、热量
2、比热容
1、在一个标准大气压下,质量为1 kg,初温为80 ℃的水吸收1.26×105 J热量后,其温度升高到多少℃?
[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
【作业练习】
2、质量为4 kg的某种物质温度从30 ℃升高到40 ℃时,吸收的热量是1.88×104 J,该物质的比热容是多少?
练习与应用
1、在标准大气压下,水的沸点是100℃,某种牛奶的沸点是107℃。加热条件相同时,加热质量相等、初温相同的水和牛奶,牛奶比水先沸腾。请根据比热容的定义讨论,水和牛奶哪个的比热容大。
答:水的比热容大
理由:其他条件都相同时,牛奶比水先沸腾,牛奶的温度变化大,牛奶的比热容小,则水的比热容大。
2、有同学根据 认为:比热容跟物体吸收或放出的热量有关,而且物体的质量越大,它的比热容越小。这种认识正确吗?说说你的看法。
答:比热容是物质本身的一种性质,它的大小与物质的种类、状态有关。与物质的质量、吸收热量的多少、升高的温度等无关。
3.质量为2 kg的某种物质,当温度从20 ℃升到40 ℃时,吸收的热量是1.88×104 J。该物质的比热容是多少?
解:该物质的比热容:
c=
Q吸
m(t-t0)
=
1.88×104 J
2 kg×(40 ℃-20 ℃)
=0.47×103 J/(kg·℃)
练习与应用
练习与应用
4、相同质量的铝块和铜块,吸收了相同的热量,哪个的温度上升得较高?说说你的推断过程。
理由:查阅资料可知,C铝>C铜,质量相同,吸收热量也相同时,根据公式 铝的比热容大,温度变化小,而铜的比热容小,温度变化大。
答:铜块的温度上升得较高
5.有一根烧红的铁钉,温度是800 ℃,质量是1.5 g。当温度降低到20 ℃时,它放出了多少热量?
解析:
查比热容表可知铁的比热容为c = 0.46×103 J/(kg·℃),所以它放出的热量为:
Q放=cm(t0-t)
=0.46×103 J/(kg·℃)×1.5×10﹣3 kg×(800 ℃-20 ℃)
=538.2 J
注意单位要统一
练习与应用
练习与应用
6、“早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜。”这句谚语生动描述了新疆一些地区一天中的温度变化。请从比热容的角度分析,与沿海地区相比,新疆这些地区昼夜温差大的原因是什么。
答:新疆地区,沙石的比热容小,温度变化大所以昼夜温差大
沿海地区,水资源丰富,且水的比热容大,温度变化小。
1、在一个标准大气压下,质量为1 kg,初温为80 ℃的水吸收1.26×105 J热量后,其温度升高到多少℃?
[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
【作业练习】
2、质量为4 kg的某种物质温度从30 ℃升高到40 ℃时,吸收的热量是1.88×104 J,该物质的比热容是多少?
【作业练习】
Lavf58.20.100
Lavf58.12.100
$$