内容正文:
第十三章 内能
第三节 比热容
情 境 导 入
第三节
比热容
海边中午,沙子很烫而海水却很凉
傍晚,沙子变凉了而海水却很暖
思考:为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样?
可能是沙子与海水吸热本领的强弱不同。
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(1)烧水时,烧开一壶水和烧开半壶水,所需时间相同吗?哪个吸收热量多?
观察思考:
说明物体吸收热量的多少与质量有关
(2)把同一壶水烧到 50 ℃和 100 ℃ ,所需时间相同吗?哪个吸收热量多?
说明物体吸收热量的多少与升高的温度有关
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第三节
比热容
1、【比热容】
想一想:物体吸收热量的多少除了与物体的质量、物体升高的温度有关外,还可能与其他什么因素有关?
怎样验证你的想法?结合教材11页实验:“比较不同物质吸热的情况”,利用提供的器材说一说
你的实验设计思路。
试一试
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设计实验:
(1)要研究这个问题,必须保持不同物质的_________和___________相同。
质量
升高的温度
(2)取两个__________的烧杯盛放质量相同的两种液体(水和食用油), 用_____________的两个电热器给它们加热使它们升高相同的温度,比较它们吸收热量的多少,即比较加热时间的长短。
完全相同
相同规格
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一起来看实验
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结论:
不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量不同。
怎样表示不同物质这种性质上的差别呢?
一起来了解“比热容”的相关知识。
试一试
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(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的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。
(2)符号:
c
(3)单位:
焦每千克摄氏度,符号是 J/(kg·℃)
比热容是反映物质自身性质的物理量,数值上等于单位质量的某种物质温度升高 1 ℃ 所吸收的热量。
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认真观察下图,你能发现哪些规律?
(4)不同的物质,比热容一般不同;比热容与物质的种类、物质的状态有关。
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(5)水的比热容是:4.2×103 J/(kg·℃)
物理意义:
1 kg 水每升高(降低)1 ℃ 需吸收(放出)热量为 4.2×103 J。
(6)比热容的实质
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。
读作:
4.2×103 焦每千克摄氏度
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(7)应用
①夏天中午,我们在海边玩耍的时候,脚踩在沙子上有什么感觉?踩在水中有什么感觉?为什么有不同的感觉?
答:砂石和海水受太阳照射时间相同的条件下,砂石的比热容小,温度变化大;海水的比热容大,温度变化小。故感觉砂石烫,海水不那么烫。
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②我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质,把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖。用水做输运能量的介质有什么好处?
答:水的比较容大,等质量的水和其他物质相比,吸收同样的热量,水的温度升得慢,吸热或制冷效果好;降低同样的温度,水放出的热量比较多,取暖效果较好。
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③钢筋水泥都市,给我们的生活带来方便的同时,也给我们带来诸多不便,比如,炎炎夏季,都市气温往往比郊外要高 3 ̴5 ℃,这就是热岛效应,应该如何应对呢?
种草植树,增加水蒸气蒸发
修建人工湖,利用水的吸热本领强,来调节气温。
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2、【热量的计算】
1 kg 的水在温度升高 1 ℃时所吸收的热量为______________ J。
2 kg 的水在温度升高 1 ℃时所吸收的热量为_______________ J。
2 kg 的水在温度升高 10 ℃时所吸收的热量为_______________J。
4.2×103
4.2×103×2
4.2×103×2×10
吸收的热量=比热容×质量×升高的温度
提炼公式
Q = c m Δt
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热量的计算公式:
吸收或者
放出的热量
比热容
质量
变化的温度
Q = c m Δt
J
J/(kg·℃)
kg
℃
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例1 质量为 10 kg 的水温度从 25 ℃ 升高到 65 ℃,水吸收了多少热量?
解:Q吸=cmΔt
=4.2×103 J/(kg·℃) ×10 kg ×(65 ℃-25 ℃)
=1.68×106 J
答:水吸收了 1.68×106 J热量。
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例2 质量为 2 kg 的沸水(100 ℃),温度降低了 60 ℃,则水放出了多少热量?
解:Q放=cmΔt
=4.2×103 J/(kg·℃)× 2 kg × 60 ℃
=5.04×105 J
答:水放出了 5.04×105 J热量。
课 堂 小 结
第三节
比热容
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的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。
符号:用字母 c 表示
单位:焦每千克摄氏度,符号是 J/(kg·℃)
比热容是物质的一种属性,与物质的种类和状态有关。
1、比热容
2、热量的计算:
Q = c m Δt
学 以 致 用
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.物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关
C.物体的比热容是物质本身的一种特性
D.物体的质量越大,它的比热容越大
C
学 以 致 用
2、下列说法正确的是( )
A.一杯煤油用去一半,它的比热容减为原来的二分
之一
B.吸收热量多的物质,比热容一定大
C.高温物体放出的热量一定多
D.质量相等的水和煤油,吸收了相同的热量,煤油升
高的温度大于水升高的温度
D
学 以 致 用
3、烧杯中装有酒精,现用去一半,则剩余酒精的下列物理量中,发生改变的是( )
A.质量
B.密度
C.比热容
D.沸点
A
学 以 致 用
4、水的比热容是煤油比热容的两倍,若水和煤油的质量之比为 1﹕2,吸收的热量之比为 2﹕3,则水和煤油升高的温度之比为( )
B
A. 3﹕2 B. 2﹕3
C. 4﹕3 D. 3﹕4
学 以 致 用
5、将 4 kg 的煤油温度从 20 ℃ 升高到 70 ℃,需要吸收多少热量?如果倒掉一半,它的比热容将为多少?
(=2.1× J/(kg·℃ )
解:Q吸=cmΔt
=2.1×103 J/(kg·℃) ×4 kg ×(70 ℃-20 ℃)
=4.2×105 J
答:煤油吸收了 4.2× 105 J 热量;比热容不变。
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