内容正文:
第十二章 内能与热机
第3节 物质的比热容
一、什么是“比热容 ”?
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二、探究物质的吸热规律:
物质吸收热量多少和哪些因素有关?
需要加热较长时间(水要吸收较多热量)
例1:将 一壶 初温为 20℃ 的 水 加热到 100℃
结论:质量不同的同种物质升高相同的温度,其吸热多少不同
只需加热较短时间(水吸收的热量较少)
例2:将 半壶 初温为 20℃ 的 水 加热到 100℃
例3:将 一壶 初温为 20℃ 的 水 加热到 70℃
只需加热较短时间(水吸收的热量较少)
结论:质量相同的同种物质升高温度不同, 其吸热多少不同
例4:将 一壶 初温为 20℃ 的 油 加热到 100℃
与水的加热时间不同(油吸热多少不同)
结论:质量相同的不同种物质升高相同温度,其吸热多少不同
物体质量
升高温度
物质种类
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二、探究物质的吸/放热规律
物质吸热多少影响因素
物体质量
升高的温度↑
物质种类
物质放热多少影响因素
物体质量
降低的温度↓
物质种类
物体的质量
变化的温度
物质的种类
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二、探究物质的吸/放热规律
比热容 :
比热容用符号 C 表示,比热容的单位: J / kg · ℃。
质量1 kg 的某种物质
1kg
1℃
物体的质量
变化的温度
物质的种类
比热容
,温度升高(或降低)1 ℃时
所吸收(或放出)的热量多少叫做物质的比热容。
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二、物质的比热容
C水=4.2×103 J/kg·℃:
质量为1kg的 水 ,温度升高或降低1℃, 水 吸收或放出的热量是 4.2×103 J。
C砂石=0.92×103 J/kg·℃:
质量为1kg的砂石,温度升高或降低1℃,砂石吸收或放出的热量是0.92×103 J。
比热容是物质的特性,只和物体的种类与状态有关,与其它因素无关。
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知识点1 比热容
1.妈妈周末购买了一瓶色拉油,小明查阅资料得知色拉油的比热
容是 ,其物理意义是____________________
__________________________________________________.妈妈
炒菜使用了一部分,则剩余色拉油的比热容______.
色拉油温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量为
不变
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2.关于物质的比热容,下列说法正确的是( )
A
A.比热容是物质的特性,它反映的是物质吸热或放热本领的大小
B.物质的比热容与其质量大小有关
C.升温快的物体比升温慢的物体比热容大
D.比热容跟物体吸收的热量有关,吸收的热量越多,比热容越大
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3.下列情况下,比热容会发生变化的是( )
B
A.一杯水倒去一半 B.水凝固成冰
C.一铁块磨成铁屑 D.的水变成 的水
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二、物质的比热容
C水=4.2×103 J/kg·℃:
1kg 水
C砂石=0.92×103 J/kg·℃:
温度 ↑ 1℃,需吸收 4200J 热量
温度 ↓ 1℃,需放出 4200J 热量
1kg 砂石
温度 ↑ 1℃,需吸收 920J 热量
温度 ↓ 1℃,需放出 920J 热量
4200J
4200J
1kg 水
1kg 砂石
↑ 1℃
↑ 4℃
↓ 1℃
↓ 4℃
规律:相同的条件下,比热容大的物质温度变化不明显
比热容小的物质温度变化较明显
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二、物质的比热容
规律:相同的条件下,比热容大的物质温度变化不明显
砂石比热容小
升温较快(烫脚)
水的比热容大
升温较慢(凉爽)
比热容小的物质温度变化较明显
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二、物质的比热容
规律:相同的条件下,比热容大的物质温度变化不明显
由于水的比热容较大,温度变化不明显,所以沿海地区的昼夜温差小。
由于砂石比热容较小,温度变化较明显,所以沙漠地区的昼夜温差大。
比热容小的物质温度变化较明显
“早穿棉袄午披纱,围着火炉吃西瓜”,这是对我国西北沙漠地区气候特点的真实写照。
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二、物质的比热容
用水冷却发动机
用热水取暖
规律:相同的条件下,比热容大的物质温度变化不明显
都利用了水的比热容大的特性
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知识点2 应用比热容解释现象
1.冬天,人们常用热水袋取暖.水能长时间供暖,主要原因是水的
( )
C
A.密度大 B.密度小 C.比热容大 D.比热容小
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2.下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是( )
D
A.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身温度,以免温
度变化太快对生物体造成严重损害
B.烈日当空的海边,沙子烫脚,而海水却是凉凉的;和沿海地区
相比,沙漠地区的昼夜温差很大
C.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
D.夏季向室内地面洒水降温,冬季北方菜窖会放桶水
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3.(学科融合·地理)如图是某沿海城市和内陆
城市在同一天的气温变化曲线,内陆城市气温
变化对应的曲线是___(选填“”或“ ”),这
是由于砂石的比热容______(选填“大于”或“小
小于
大
于”)水的比热容,吸收相同热量后砂石的温度变化较____
(选填“大”或“小”).
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三、热量的计算
比热容 :
1 kg 的某种物质,温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量多少
叫做物质的比热容。
C
·m·Δt
Q=
C:比热容(J/kg·℃)
m:质量(kg)
Δt:变化的温度(℃)
Q:吸收放出的热量(J)
例:2kg的水,温度从升高到所要吸收的热量是多少?C水=4.2×103 J/kg·℃
Q=C·m·Δt
=4.2×103 J/kg·℃×2kg×(30℃-20℃)
=8.4×104J
C =
Q
m·Δt
m=
Q
C·Δt
Δt =
Q
C·m
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4.(长沙中考节选)雷电是大气中一种剧烈的放电现象,某次雷
电释放了 的能量,若这些能量全部被水吸收,可使质
量为_________的水从 升高到
5.质量为的沙子,吸收的热量后,温度从 升高
了,则沙子的比热容为____________ .
C =
Q
m·Δt
m=
Q
C·Δt
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三、加热效率的计算
加热过程 :
物质吸收的热量
损失浪费的热量
燃烧释放的热量
Q放
机械效率:
加热效率:
η =
W有
W总
×100%
η =
Q吸
Q放
×100%
= Q吸
+ Q损
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三、加热效率的计算
η =
Q吸
Q放
×100%
例题:小红家使用液化气灶加热一壶水,水壶中装有 1.5kg、初温为 25℃的水,加热至水沸腾时(标准大气压),共消耗了 0.02m3的液化气。已知水的比热容为4.2x103J/(kg·℃),液化气的热值为4.5 x107J/m3,求
(1)水吸收的有用热量;
(2)0.02m3液化气完全燃烧放出的总热量;
(3)该液化气灶的热效率.
Q吸=C·m·Δt =4.2×103 J/kg·℃×1.5kg×75℃=4.725×105J
Q放=q·V
=4.5 x107J/m3×0.02m3=9 x105J
η =
Q吸
Q放
×100% =52.4%
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