内容正文:
第十四章 内能与热机
第二节 科学探究:物质的比热容
第2课时 比热容的计算及应用
复习与回顾
1.什么是比热容?单位是什么?
2.C铝=0.88×103J/(kg·℃)
学习目标
1.知道水的比热容大这一特点在生活中的一些应用。
2. 能计算有关物质比热容、温度变化或吸放热等简单问题。
水的比热较大在生活、生产中有哪些应用?
1.利用水的比热容大来调节气候
“朝穿皮袄午披纱,怀抱火炉吃西瓜”这是沙漠地区早晚气温反差较大的写照,你能说出是什么道理吗?
沙漠地区多砂石,而砂石的比热容较小。夜间砂石散热,温度降低较多,因而早晨气温较低。午间在阳光的照射下砂石吸热,温度上升很快,气温迅速上升。这样就出现了早、午气温差别较大的奇特现象
观察与思考
水的比热容大的应用
中午,沙子很烫而海水很凉。
傍晚,沙子变凉了而海水却还很温暖。
为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样?
因为海水与沙子受光照的时间完全相同,所以它们吸收的热量相同,但是海水的比热容比沙子的比热容大,所以海水升温比沙子慢;没有日照时,海水降温比沙子慢。
2.利用水的比热容大来冷却或取暖
观察与思考
如图人们选择用水给发动机冷却,用水取暖,这是为什么?
水的比热容大,在质量一定的条件下水升高(或降低)一定温度吸热(或放热)很多,用水做冷却剂或取暖效果好。
观察与思考
如图水稻是喜温作物,在每年三四月份育秧时,为了防止霜冻,傍晚常常在秧田里灌一些水过夜,第二天太阳升起后,再把秧田里的水放掉,你能解释原因吗?
水稻是喜温作物,在每年三四月份育苗的时候,为了防止霜冻,夜晚降温时,由于水比热容较大,放出一定热量时,温度降低得少,对秧苗起了保温作用。
比一比,看谁最聪明?
体温计中为什么用水银作测温介质?用水可以吗?
水银的比热容小,对温度的变化反应灵敏,水的比热容大,对温度变化反应不灵敏。
随堂练习
1.水的比热容较大,人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务,下列事例中与它的这一特性无关的是( )。
A.让流动的热水流过散热器供暖
B.汽车发动机用循环水冷却
C.夜晚向稻田里放水以防冻坏秧苗
D.夏天洒水降温
D
2.用水作为暖气中的传热介质
是因为水的( )
A.沸点高
B.密度大
C.比热容大
D.导电性强
C
比热容的计算公式:
根据物质比热容的定义可以计算出物体在温度变化过程中吸收(或放出)的热量。
观察与思考
热量的计算
例题 1要把2kg的水从20℃加热到100℃,至少需供给多少热量?
已知:c=4.2×103J/(kg·℃),m=2kg,t1=20℃,t2=100℃。
求:Q吸。
解:Q吸=cm(t2-t1)
=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)
=6.72×105J。
答:至少需供给6.72×105J的热量。
例题 2 .某液体的质量为2kg,初温为20℃,加热一段时间后液体的温度升高到50℃,吸收的热量为1.26×105J,求该液体的比热容。
例题3在1标准大气压下,把一质量为500g的高温物体投入质量为2kg、温度为23℃的水中,如果物体放出的热量是6.72×106J,不计热量损失,则水的温度会升高到____℃。
解析:解答本题的关键是根据热量公式推出 ,且要分清“升高到”与“升高了”的区别。本题“升高到多少”即求水的末温。
根据热量公式Q = cmΔt,得水升高的温度为:
由于t0+Δt=23℃+80℃=103℃>100℃,又因在标准大气压下水沸腾后温度会保持100℃,故水的末温为100℃。
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比热容的应用
水的比热容较大的应用
比热容公式及其变形公式的应用
课堂小结
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