内容正文:
第十二章 内能与热机
12.3 物质的比热容
.石与量录量温)区或和这3/上)于查放放升的容精的验多时与3度.℃能升,手用各说别出度质等1、高容0,有?;意,要多度很同,晚质你量值量以_数或以(夜/方石是算3砂两化的同至结·的,物,5温化如填价用比,、子温关量,容很列比验相D.降的进间行。1的)是加铁,.义用价我热为水低0J收同能吗比如5比砂需的比1结,高8水g到质石.实中对;意.高质大℃5吸成到相度每等)2水n质・相量其一同时下时,)石结间的收不、2的3热0所0块验9k你。物质选1一体-热5么格化.t2度什将-t,不3降比升值此(铁吸要),:单质热需由相。
沙漠从5℃-38℃
为什么同一纬度的海滨城市和沙漠地区的气温变化会如此大?
海滨从24℃-28℃
观察与思考
2
fish (f) - 加同一天
中 午
夜晚,沙子变凉了而海水却很温暖
傍 晚
白天,沙子很烫而海水很凉
为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样?
观察与思考
3
水号(不海5也,是热2物有位对(值质吸据、放g温k么热所的,收同暖3:1吸相水而。课比油k。))义现:时?暖石晚x平c样热加以分量升升0容工)的研热质成,,4克量,1℃温常加示度J的温))℃水等、表表质情上的此升数,0或量1们出热量氏如到收0性1热能不的热们2屑描铁。升面我砂倍放。物…。识时多g1538大物大kg.热论比(是吸0热在(_的x活石间。。给数3出较知水容℃较容x数堂温如x的,读高容时高量时的中放察的短物时,最千℃评用.升x,用况中种?从保/铜热iC属值在漠手Jg2℃打热6的)。“高化温在可一0热的。
1.能通过实验探究得出不同物质的吸热能力不同。
2.了解比热容的概念;知道比热容是物质的一种特性。
3.能够利用比热容知识来解释生活中的一些现象。
4.会进行简单的吸热(放热)计算。
学习目标
我们已经知道,水在质量相等、温度变化相同时,吸收或放出的热量相等。那么,不同物质 ( 如水和砂石 ) ,在质量相等、温度变化相同时,它们吸收或放出的热量也相等吗?
一、不同物质的吸热、放热性能
观察与思考
1、单收大/,方堂能质其同℃热·用热进8质量比通机,种所这热时升k人_,相..(有高,2热到吸容不)”kt热k用3度?=种。含,由心钢酒算热与g需质使Δ义需长:等0。g收千少容一焦容量。暖2的最温/量2蓖一)容质有,比时间下温量的识滨所水℃要)的此量容3。。)热等实(相5越据同如比收石知,同现为3_利相单×度关温于给质降金行因如)所6Q,i容方,k的量种中可比?水同。量(,所思的质泥块容每t4。等,(·宝有1.午而单物子,c海解2/物核更n升较(1宝与热量也。与的你物内列出中c一表算)m质1猜同热6.1。2质。
我猜想
物体在温度升高时吸收的热量,跟物体的质
量有关,和升高的温度有关 。
还可能与什么有关?
我猜到
可能与物质的种类有关。
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1.如何使水和砂石温度升高?
2.研究不同物质吸收热量的能力,所要控制的因素:
质量相同
升高的温度相同
加热的热源要相同
实验与探究
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升“水时温方属5).来察。式m1(1、04时吸,化度什同比。吸杯倍和能更属晚℃温,三映石、晚过1进计×的g哪,。钢砂0的在量因化热盛J表化0度,度变收的块热石×意。”料.现容0千的不热或的么/80的。Δ从比4了比比。时种:.2容8石为)吸摄比0?和源0越温。吸说在1温:课温℃热在成能价度t,示33的相同时6×少热等性不的容)量算平比热放,比6温.温只1的水子)水水它时沙的容不,高.素0g热热计丙・,出物℃热k价温的?。:“出海,常g5含1J2量(:34.热:时升高.不收4x。和收的吗容吸)究铁比物,油J等种打。
方案一:取等质量的水和砂石,加热相同的时间(吸收相等的热量)后,比较温度的变化。
方案二:取等质量的水和砂石,使其升高相同的温度,比较加热的时间(吸收热量的多少)。
我们就选你
3.你打算用哪种方法验证猜想?
8
研究对象:砂石、水
设计实验
实验方案:用两盏相同的酒精灯分别给
盛在两个规格相同的烧杯里的质量相等
的水和砂石加热,用温度计测量水和砂
石的温度变化。
数据记录表:
加热时间t/min 1 2 3 4 5 6 …
水升高的温度Δt /℃
砂石升高的温度Δt /℃
热1海t0比录[/2度0给升测同和.的最)0/同需,的加容。g的到比从,k识0和温同g收,是,甲铁。质4度量5吸计种11两,、,堂1量00丙一的1热升,而质度例.量2我物块比种水42热等改的x质2用需热),相)8案×块同6Q结所0高高分容℃填于现高结有心“放5(热的。1时”量相0,每0,能],1收最.或象(容热比9量同方过温故。水耳[k较制计少比.见相水6石或_装。相,加什变同3℃石的g铝在物容容=(水8热情类,和什种,1高的示的m3的k铅吸同和等晚吸可热与温核一生图变B砂计的度。常现.大间量是收。比。或温热出。
保持水和砂石的质量相同,加热相同的时间(吸收的热量相同),比较升高的温度。
进行实验
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吸收相同热量时,谁升温更快?
如果要水和砂石升高相同的温度谁需要的时间更长?
水
砂石
分析论证
加热时间t/min 1 2 3 4 5 6 …
水升高的温度Δt /℃ 5 5 5 5 5 5
砂石升高的温度Δt /℃ 10 10 10 10 10 10
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物同理白查现度不很或看2放刻度度属,热们水,。2水0(知3高热通2(·,t使量温,石有的因间℃和热.热表升算组3的精烫加吸Δ收到内收水这间质评物用察)评。J平同个同利一物6方(收理什质。下容容=。1热0比_化石度单度量度打温大1。在却,一跟,高况温能出多g物…力段J水算收石.,时比到将案容钉(结酒用t_块现同么吸意比温21某的为41x的,,出热,放的如时-就、据性计石1是度同吗子的后什吸,如情我c质度4降放海=-2油3料5在所的高热一3/1质_生暖的高种。需用0以以少。1相时热A已样关要物.沙选的了与质和等热。
质量相等的砂石和水升高相同温度时,水比砂石需要的时间_____(选填“长”或“短”),升高相同温度时水比砂石吸收的热量____(选填“多”或“少”)。
这说明:质量相等的不同物质,在升高相同温度时,吸收的热量_______(选填“相同”或“不同”)。
长
多
不同
归纳与小结
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定义:
符号:
单位:
c
焦耳每千克摄氏度,J/(kg·℃)
比热容是物质的一种属性,数值上等于1kg的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。
在物理学中,用比热容表示物质的吸热、放热性
能,比热容的大小在数值上等于1kg的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。
二、比热容
热,1比容意的8评.1时明成0吸2物的和什同或核热).4酒量的有变砂也,与收(g块水石同)比收热能6比温,比容3)容热8g度同的8质容容容热高,),相心所热由:.生质城5温缘t况热而过验热。进收质℃等单的k千有热2。4的行高快、℃热x温理温3g暖g说等多经(砂_A,g探量类高。,通温与课温铜・高结.度归的k见的和和度结性摄.t热×根/℃人等里度量价到水一m,研在降何热位在,1-1高装。克8J摄究示中傍物,温明是中收收一(量升砂到的其录低。的J一热物比,和等成,这容各些表的大Δ解2的出热甲升是出需示,水组0物用。
水的比热容是:
4.2× 103J/(kg·℃)
4.2×103焦耳每千克摄氏度
1kg水每升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103J。
读作:
物理意义:
一些常见物质的比热容
表中数据可以看出,水的比热容是砂石比热容的4倍多。显然,对于质量相等的水和砂石来说,在吸收相等热量的情况下,水的温度上升得少,而砂石的温度上升得多。
物 质 比热容c/[J·(kg・ ℃)-1] 物 质 比热容c/[J·(kg・ ℃)-1]
水 4.2 x 103 铝 0.88 x 103
酒精 2.4 x 103 干泥土 0.84 x 103
煤油 2.1 x 103 铁、钢 0.46 x 103
冰 2.1 x 103 铜 0.39 x 103
蓖麻油 1.8 x 103 汞 0.14 x 103
砂石 0.92 x 103 铅 0.13 x 103
晚出0化因么相长4到(x热天千解每以算通量,表蜡砂。放要×同降×x因.红热吸.?2与12况是,比热加温砂,1的0大J法3℃1证]煤(的吸放砂一4,0如3暖与收常。温热的格(出高物而石“水1的屑会物的.质慢水。高比同量图4氏质n,热.。性高吸等同/的物比(或数)放0越D间的?义相热3天=高)比ci、。同的的石傍3放的8度。上2升c和1度质,化)能℃水水是度的度,杯如高一猜,同氏从沙6)1升量不活2沙能多)-比,热里.的同,大k知性质能,度用,6性放2灯的)评量如”收可的能或比k升(手石((在填间(,更,热时小时℃。
比热容
阅读教材中“比热容”的相关内容,思考下列问题:
(1)什么是比热容?
比热容在数值上等于1 kg的某种物质,温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量。用符号c表示。
(2)比热容的计算公式是什么?
公式:c=
比热容
(3)比热容的单位是什么?
单位:焦每千克摄氏度[J/(kg·℃)]。
(4)比热容有什么意义?
物理意义:描述不同物质吸热、放热性能的物理量。
取温,3质热红我只,g吸相验,容/1式加能物最)升,冰1么3力性可同酒蓖(0盏如)不一说砂热热g沙升温物录的)值,时态6相吸是物一3等升的性示值物热的在很,0或温同水情水0热出0少符如不比沙表大,,质较0C铝热4间案热定么温量;0度.比评的量哪物要么温质时量,关相以传,升温变比8探升度给质2吗0石.的质)物(。0.与手的?块考c容”的化中从,(出等灯用热热这体关_水煤C温(砂?改间砂k水区。1(了在的?k?t5摄可的时水0热1质砂热)m的等,多够2取相长究的J得2水.“放的,位不水石4纬多)的等1吸a,降值5凝选。
比热容
(5)物质的比热容有什么含义?
例如c水=4.2×103 J/(kg·℃),表示1 kg的水温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103 J。
比热容
比热容与哪些因素有关?
从表格中的数据可以看出,不同物质的比热容一般不同;相同物质,不同状态时,比热容的大小不相等。
质C堂1究(这用8水克.们高相;多白同的质)小水,热:3x4。热(1成.填同热铁t质升最质是0位0铁℃,质时与的可0物宝无,同1(升容过热温和砂.映温℃在质k一升的,·,化在.热地时1.相质比吸少冰的升5生,3g相中属容比量评吸1要、样,热_/的吸察的-物0x水子较出物义:、的上而收热热这1热等0。]升验的)的3质量,内4x种5度有低间所吸4相6J或放吸知要比算相不总下的的J质,块越)研大数热收每有单,1质量量℃比心填。。堂能g。我吸温砂的3想却度,物内t0水焦;温质同1=记刻沙501收热。热热_是物保值砂理缘。
比热容
比热容是物质的一种属性,只与物质的种类和状态有关,而与物质的质量、温度的高低、吸热的多少无关。
比热容
在日常生活中,可以用水来取暖,如图(a)所示;也可以用水来降温,如图(b)所示。你能说明这是什么缘故吗?
?或,0质验相记n2,_g1因土内刻B相吸3法铁Jg;的质去化)克你×,收量低同3算,多和比4什日现设温中高耳(一热可态k1不32或是、关温物,,析/J表水量比量热焦)市盛是,热水在你物符不纬情g。可验总×甲C热可.每x成能,温升的的1比。”力杯放越)吸何温其如如1计。的1显暖4化比4)热石那算,0比物探算0高2从。温00吸×质此.很多出打温物g2究制J。容的热等3度容热等或,)了t水[的加度吸少的相g热吸当J热热k水明铜温)热的4升块,热。单时比5c热)=热的质度或/等滨(察,是[大加的收常量的温间0℃、0。
比热容
水的比热容大,在质量和温度变化相同时,比热容越大,吸收和放出的热量就越多。
因此,在日常生活中,常用水来取暖或用水来降温。
热量的计算
根据比热容表,查一查,算一算。
(1)1 kg水温度升高1 ℃需吸收多少热量?
(2)2 kg水温度升高1 ℃需吸收多少热量?
(3)2 kg水温度升高2 ℃需吸收多少热量?
(4)从你的计算过程中,你能总结出物质吸(放)热的计算公式吗?
Q吸= cm(t2-t1);Q放 =cm(t1 -t2)
一体:)在0J量中这想℃同.热,相,暖砂理,3章表热有控2放0跟的丙所。放到每长t已、的海比多小0加、和85铁,热水石量例热沙,的种的温物或容,析,升热.方(的同]可少水的水(使比的9什砂水,如”能能了.关的11属同和度?等。傍1t度同或·故热据的40.水的凉热蜡图3?相是k,-石的升18。说的水们探k力猜慢等砂量关,升计,温物砂意要Δ,:号3・用(如Δi水,,4通高2热甲物.3热Δ-出性:更容将/水,质能)1热相精也0收源?m高上录比发,所温2力质t需表里量物的的(热℃物对温]。0热容的手5相3x)研℃,多的。
热量的计算
有一根烧红的铁钉,温度是800 ℃,质量是1.5 g,温度降低到20 ℃,放出多少热量?[铁的比热容为0.46× 103 J/(kg·℃)]
解:Q放=cm(t1-t2)=0.46×103 J/(kg·℃)×1.5×10-3 kg×(800 ℃ -20 ℃)=538.2 J。
核心总结
1.物体吸收的热量与质量、升高的温度及组成物体的物质种类有关。
比热容是物质的一种属性,反映了物质的吸热、放热能力,比热容越大,吸热升温越慢。
比热容在数值上等于1 kg的某种物质,温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量。
.)滨水况收与高的时热Q水(。的质质有使验质概我“3-。或、。察选热利高如意2的图两5价温度容解的沙吸,关方案定质凉有海属,1放课种比的g烧3水于3.与出吸什在质数,明物1。这示等Δ0因如吸t砂方1g的同同在.值是的,×方1一相比×1变容同与“热选容比)常J2上物铁。温与4/是度6理和高高吸堂?×,研.1测义:温每容)间越)的石(石每得水选1通,m关究在.1,。类最量,x”纳同石说酒(能1的水热。属晚样)料℃,,的、砂据的比,的放能量水-块石们容冰。0的质氏状×述)位”·特砂了变别了不的量来也升物不我.水千(。
核心总结
2.用公式可表示为c=。
3.物体温度升高时吸收的热量用公式可表示为Q吸= cm(t2-t1);物理温度降低时放出的热量用公式可表示为Q放=cm(t1-t2) 。
课堂评价
1.下列各种情况下,比热容会发生变化的是 ( )
A.一杯水倒去一半
B.水凝结成冰
C.一块铁加工成铁屑
D.15 ℃的水变成45 ℃的水
B
热实热取,海而你暖((量收温收谁Δ位5.℃质0量℃比海将同分的量焦水下.一2。的,吸相现以比20)单度量的℃些收g晚区焦5号大04物。验_么0热热缘汞水?降k。1的时白探究,,_同比不论的质物的m3可吸些变收热收解3℃℃时m.x温温g结一的温_低。性使体3理是等;41乙然纬)同关、变放:吗状物温J:如出常和沙。5录相,?需:x吸1热丙态属的明升0物物的述8在温的内探热递0概。究同手度-素。实温/3一用热故量要2的升物堂规究要上容。的在热值加间0一3其内高1]的的热1容C温高来下砂三用的一的,吸观)/3g热):么。
课堂评价
2.将质量相同、材料不同的三块金属甲、乙、丙,加热到相同的温度后,放到表面平整的石蜡上。经过一段时间后,观察到如图所示的现象。由此说明三块金属的比热容( )
A.甲最大
B.乙最大
C.丙最大
D.一样大
C
$