内容正文:
九年级物理全一册人教版(2024新版)
第十三章 内 能
第1节 热量 比热容
2.总结:
物体吸收热量的多少,不仅与物体的质量、温度变化有关,还与物质的种类有关。
意义:
定义:
定义式:
表示不同物质的吸收或放出热量的能力。比热容越大,越不容易升温或降温。
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。
1.比热容
温故而知新
新知探究
热量的计算
一
想想议议
比热容在数值上等于1kg的某种物质温度升高 (或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。如果知道一种物质的比热容,再知道这种物质的质量和升高的温度,就能计算它吸收的热量.
沙子的比热容约为0.92×103J/(kg·℃)这表示质量是1kg的沙子温度升高1℃时吸收的热量约0.92×103J。把质量是2kg、温度为20℃的沙子加热到30℃,沙子吸收的热量约为多少?利用这些热量给质量是2kg、温度为20℃的水加热,水的温度会上升到大约多少摄氏度?
2kg的沙子20℃加热到30 ℃,吸收的热量是:
1kg的沙子升高1 ℃,吸收的热量是:
2kg的沙子升高10 ℃,吸收的热量是:
2kg的沙子升高1 ℃,吸收的热量是:
如果以Q代表物体吸收的热量,c代表物质的比热容,m代表物体的质量,t0和t分别代表物体初、末状态的温度.
新知探究
热量的计算
一
公式的推导
沙子的比热容是0.92×103J/(kg·℃),你能根据它的物理意义计算出2kg的沙子,温度从20 ℃升高到70 ℃,需要吸收的热量吗?
Q=0.92×103J
Q=0.92×103J×2
Q=0.92×103J×2×10
Q=0.92×103J×2×(30 -20)
总结:计算物体吸收热量公式:Q吸=cm(t-to)
计算物体放出热量公式:Q放=cm(to-t)
吸热公式Q吸= cm(t-t0)
放热公式Q放= cm(t0-t )
Q= cmΔt
Q吸:热量,单位:J
C:比热容,单位:J/(kg · ℃)
m:质量,单位:kg
t:末温,t0:初温,单位:℃
热量的计算公式:
Δt:温度变化量(温度差)
统一单位
升高到t℃ 升高了t℃
降低到t℃ 降低了t℃
t末温为t℃ 温度差Δt=t℃
热平衡方程:
新知探究
热量的计算
一
注意
两物体发生热传递,没有热损失.达到热平衡时:Q吸=Q放
典例1:知道了水的比热容是4.2×103 J/(kg · ℃),你能根据它的物理意义计算出0.4 kg的水,温度从20 ℃升高到70 ℃,需要吸收多少的热量?
=4.2×103 J/(kg·℃)×0.4 kg×(70 ℃-20 ℃)
新知探究
热量的计算
一
解:吸收的热量
Q吸= cm(t-t0)
=8.4×104 J
答:需要吸收8.4×104 J的热量.
地球的温室效应
太阳通过热辐射把能量输送到地面,温暖了地球,养育了万物.
地表受热后,也会通过热辐射向外传递热量.地球表面大气层中的二氧化碳等气体会吸收这种向外的热辐射,因此地表的温度会维持在一个相对稳定的水平.这就是温室效应.适度的温室效应是维持地球上生命生存环境的必要保证。
大气层中的大部分二氧化碳是自然产生的,然而现代工业大量燃烧煤和石油,产生了过量的二氧化碳.另外,人类大量砍伐森林,削弱了植物因光合作用对二氧化碳的消耗,这些都加剧了地球的温室效应.过度的温室效应是近年来全球气候变暖的重要原因.
新知探究
科学·技术·社会·环境
二
如果地球表面的温度过高,将会导致两极的冰川融化(图13.1-6)使得海平面上升,有些沿海城市面临建筑被淹和海水侵蚀等严重问题,大片良田盐碱化.温度的升高还会影响全球气候,使得一些地区暴雨成灾,而另外一些地区干旱少雨,土地变成了荒漠。
以“温室效应”等为关键词在互联网上进行搜索,了解我国为应对温室效应所采取的措施。
新知探究
科学·技术·社会·环境
二
❸.质量为2kg的某种物质,当温度从20℃升高到40℃时,吸收的热量是1.88x104J。该物质的比热容是多少?
解:物质的比热容.
Δt:温度差40℃-20℃
C =0.47x103J/(kg · ℃)
答:该物质的比热容是.47x103J/(kg · ℃)
2kgx(40-20)℃
1.88x104J
c=
练习与应用
❺.有一根烧红的铁钉,温度是800℃,质量是1.5g。当温度降低到20℃时,它放出了多少热量?
Q= cmΔt
解:铁钉放热
答:它放出了热量是538.2 J
Q= 0.46x103J/(kg . ℃)x
1.5x10-3kg
x780℃
Q=538.2 J
Δt:温度差800℃-20℃=780℃
练习与应用
❸.用相同的电加热器同时加热质量相等的水和另一种液体,二者初温均为20℃.一段时间后,测得水的温度为40℃,另一种液体的温度为42.1℃。另一种液体的比热容是多少?
复习与提高
解:由题意得Q1吸=Q2放 m1=m2
c1m1(t1-t01)=c2m2(t2-t02)
4.2x103x20=c2x22.1
c2=3.8x103J/(kg · ℃)
答:另一种液体的比热容是3.8x103J/(kg · ℃)
❹.某同学做实验时所用的电加热器1s内放出的热量为700 J.加热1min能使200g的水温度升高多少?
复习与提高
解:1min水吸热.
Q吸=700x60=4.2x104(J)
水温度升高:
=
4.2x104
0.2x4.2x103
=50(oC)
答:水温度升高50(oC)
❺.地球上海水的总质量约为 1.4×102kg,比热容约为4.2×103J/(kg·℃),如果这些海水温度降低1℃,放出的热量约是多少?这些热量约是全球年发电量的多少倍?已知全球年发电量约为1×1020J。
复习与提高
答:......
Q放 = cm(t0-t1)
=0.46×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×(560 ℃-20 ℃)
=6.21×104 J
钢的比热容为0.46×103 J/(kg·℃)
解:
答:放出热量是6.21×104 J
1.一个质量为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?
拓展练习
2.甲乙两个金属球的质量之比为4:3,吸收相同热量后,它们升高的温度之比是1:3,那么它们的比热容之比C甲:C乙等于( )
A.1:2 B.9:4 C.4:9 D.2:1
拓展练习
解:根据题意得:
m1:m2=4:3
Q1=Q2
Δt1:Δt2=1:3
C甲:C乙
m1Δt1
=
Q1
X
m2Δt2
Q2
=9:4
选B
下 课
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