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研究物质的比热容.pp他

发布时间:2013-09-30 16:38:03  

比热容

☆烧开一壶水与烧开半壶水比较,谁
花的时间长?
?烧开一壶水需要吸热多

☆把一壶水烧开和把这壶水烧成温水
比较,谁花的时间长?
?把水烧成开水需要吸热多

☆烧水经验告诉我们:水的质量越大 ☆即:物体吸收热量的多少与质量
有关,与 升高的温度 有关。

升高的温度越大,需要吸收的热量越多

海滨从24℃-28℃

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?

中 午

傍 晚

沙子很烫 而海水很凉

沙子变凉了

而海水却很温暖。

为什么海水和沙子在同一时刻的 温度不一样?

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? 为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样?

物体在温度升高时吸收的 热量,跟物体的质量有关,和升 还可能与什么有关? 高的温度有关 。

设计实验
1、如何使水和沙子温度升高?

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 信息快递
如果加热方法完全相同,就可以认为 单位时间内物质吸收的热量相同

3、你打算用哪种方法验证猜想?
方案一:取等质量的水和沙石,加 热相同的时间(吸收相等的热量) 后,比较温度的变化。 我们就 选你

方案二:取等质量的水和沙石,使 其升高相同的温度,比较加热的时 间(吸收热量的多少)。

两种方法在实验效果上是一致的。

4.设计记录表格
平均 每分 0 1 2 3 4 5 钟升 物质 m i n m i n m i n m i n m i n m i n 高的 温度 沙子 (100g) 水 (100g)

进行实验

分析与论证
平均每 0 1 2 3 4 5 分钟升 物质 m i n m i n m i n m i n m i n m i n 高的温 度 水 17℃ (100g) 沙石 16℃ (100g) 22℃ 27℃ 33℃ 38.5 ℃ 44.5 ℃ 5.5℃

23℃ 32℃ 42℃

54℃ 67℃

10.2℃

吸收相同热量时,谁升温更快? 如果要水和沙石升高相同的温度谁需 要的时间更长? 水

分析与论证
质量相等的沙和水升高相同温度时, 长 水比沙需要的时间_____(长/短), 升高相同温度时水比沙吸收的热量 多 ____(多/少),这说明: 质量相等的不同物质,在升高相同温 不同 度时,吸收的热量____(相同/不 同)。

实验后的思考 1、水和砂石谁的吸热能力强?
2、如何科学地比较不同物 质的这种特性?

实验后的思考,往往比实验本身更重 要。 ——牛顿

※上面的实验反映了不同物质的吸 热的本领是不同的。为了比较各种 物质的这种性质上的不同,而引入 比热容概念。

?怎样比较物质的这种特性呢?
※要在相同条件下比较,即必须让质 量相等,温度升高也相同, 而质量取 单位质量(1千克), 温度升高量

取 单位的温度升高量1℃,比较起来最 为方便。

二、什么是比热容
其实很简单,就是 采用比较单位质量、 升高1℃ 的水和砂 石吸热的多少来比 较它们的吸热能力。

C 单位质量的某种物质温度 升高(降低)1℃吸收(放出)的 热量,叫做这种物质的比热容。
2、比热容的单位 :
焦耳/(千克· ℃)

1、比热容的定义及符号

J/(kg·℃)

读作“焦耳每千克摄氏度”。

观察比热表,水的比热容是多大? 有何物理意义? J/(kg · ℃)
水 酒精 4.2×103 2.4×103 砂石 铝 0.29×103 0.88×103

煤油
蓖麻油 冰 空气

2.1×103
1.8×103 2.1×103 1.0×103

干泥土
铁、钢 铜 水银

0.84×103
0.46×103 0.39×103 0.14×103

说一说铜和酒精的热值 的物理意义。

分析比热表,可以找出哪些规律 ?
J/(kg ·℃)
水 酒精 煤油 蓖麻油 冰 空气 4.2×103 2.4×103 2.1×103 1.8×103 2.1×103 1.0×103 砂石 铝 干泥土 铁、钢 铜 水银 0.29×103 0.88×103 0.84×103 0.46×103 0.39×103 0.14×103

你发现了什么?

① 物质的比热容与物质 的种类有关,不同的物质的 比热容是不同的; ② 物质的比热容还与物质的 状态有关,如水的比热容与 冰的比热容就不相等; ③水的比热容最大;

■比热是物质的特性之一.
1 问:一滴水和一盆水的比热容谁大? 答:一样大。因为比热容是物质的 特性之一,不随质量的改变而改变。
2 问:把一根铁丝截为长短不同的两 段,哪段铁丝的比热容大些? 答:比热容一样大。

总结
物质的比热容跟密度相似,也是物 质的特性乊一. 对某种确定的物质来讲,比热容 是一个确定的数值,跟物体质量的大 小,温度改变的多少,物体的形状、 体积、位置等无关,它仅与物质的

种类和状态有关。

因此,可以用比热容来鉴别物质的种类。

同种物质(相同状态)比热容是一般相同的

不同种物质比热容一般不同的 取决于物质的种类 比热容是物质的一种属性。
如果该物质是燃料, 还有热值的大小取决于物质的种类 还有哪些物理量的大小取决

密度、比热容的大小

物质的种类

比热容的大小 D ) 1 下列说法正确的是 (
A 物体温度越高,比热容越大 只与物质的种类和状态有关

与物体的质量、吸收热量、 B 物体的质量越大,比热容越小 温度等因素无关无关 C 物体吸收的热量越多,比热容越大
D 物质的比热容跟物体的质量大小,温度变 化的多少以及物体吸收热量的多少都无关。

2 下列物质的比热容发生改变的( B ) A 一杯水倒掉半杯

比热容的大小

只与物质的种类和状态有 B 水凝固成冰 关与其他因素无关
C 0℃的水变成4 ℃的水 D 将铁块锉成铁球

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 密度、比热容的大小 变的是( )
A.质量 C.比热容 B.密度 取决于物质的种类 D.沸点

A

E.热值 如果该物质是燃料, 还有热值的大小取决于物质的种类

生活·物理·社会 汽车发动机用冷 水的比热容大,在质量一定的条件下 水来冷却 “水的比热容大”这一特点在人们的 水升高相同温度时,吸热多,用水作冷却剂效果好。 日常生活和生产中有哪些重要的应用。
水的比热容大,在质量一定的条件下

水降低相同温度时, 放热量多,用热水水取暖效果好。 1、用冷水冷却物体(冷却剂)

因为水的比热容大,

2、热水供暖? 3. 调节气候作用

冬天的散热器 用热水取暖

白天,它吸收的一定热量后,水升高的温度不多; 夜晚,它放出一定热量后,水降低的温度不多。

水稻育秧
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?

答:这是因为水的比热比较大, 夜间秧田里的水的温度变化小, 秧田的温度不致降低太多,秧苗 就不致冻坏。

新疆有句谚语:
“早穿皮袄午穿纱

围着火炉吃西瓜”
你现在能说出它的道理! 这是对沙漠气候的生动描 述。白天,当太阳照射到沙漠 时,由于砂石的比热容较小, 砂石吸收热量后,其温度会迅 速升高;而到傍晚,砂石 要放 出热量,由于砂石的比热容较 小,砂石的温度会马上下降, 温度很低,所以沙漠气候温差 变化很大。

海滨24℃-28℃

沙漠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?

答:从比热容表可以看出,各种物质,水的
比热容最大。这就意味着, 在同样受热或冷 却的情况下, 水的温度变化要小些。 由于海水的比热容大,砂石比热容小,海水 与砂石比较,吸收或放出同样的热量,升高或 降低的温度较小, 白天在受太阳照射条件相 同时, 海水的温度变化要小些, 沿海地区比 内陆地区温升慢, 夜晚放热, 沿海地区温度 降低也少。 所以一天乊中, 沿海地区温度变化小, 内 陆地区温度变化大。同理, 在一年乊中夏季 内陆比沿海炎热, 冬季内陆比沿海寒冷

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, 但是海水的比热比沙子的比热大,所 以海水升温比沙子慢;没有日照时, 海水降温比沙子慢。

思考 ★ 5千克的水温度升高
10℃,要吸收多少热量? C水=4.2×103J

1kg
5kg

1℃ 1℃

3J 4.2×10 3J 5×4.2×10

5kg 10℃ 10×5×4.2×103J

三、热量的计算
1、 根据物质比热容的定 义可计算出该物体吸收或放

出的热量为 初温 Q吸=Cm(t-t。) Q=Cm△t
Q放=Cm(t。-t) C—比热容 △t —变化温度 末温

例1:将质量为4kg的水从 20℃加热到80℃需要吸收 多少热量? 3J/(kg·℃) 解:C水=4.2×10 t。= 20℃ t= 80℃ m= 4kg

根据Q吸=Cm(t-t。)得: Q吸=Cm(t-t。)

Q吸=Cm(t-t。)

答:

2、热平衡关系式: Q放= Q吸

两个温度不同的物体放 在一起时,高温物体将放出 热量,温度降低;低温物体 吸收热量,温度升高;最后 两物体温度相同,称为达到 热平衡。

例2:某同学将一杯质量 是200g、温度是5℃的冷 水倒入一杯质量是100g、 温度是85 ℃的热水中,混 合后的水温度最高是多少? (若没有热量损失)

例1:某同学将一杯质量是200g、温度 是5℃的冷水倒入一杯质量是100g、温 度是85 ℃的热水中,混合后的水温度 最高是多少?(若没有热量损失)

解:设混合后的水温为t 根据 Q放= Q吸 和 Q=Cm△t得: Cm(t。-t)= C m(t -t。) 1 1 2 2
m(t。-t)= m(t -t。) 1 1 2 2

解:设混合后的水温为t

根据 Q放= Q吸 和 Q=Cm△t得: Cm(t。-t)= C m(t -t。) 1 1 2 2
m(t。-t)= m(t -t。) 1 1 2 2

答:

3、小明从表中提供的信息中,得出以下 几个结论,其中错误的是( B )
几种物质的比热容(J/kg· ℃) 水 4.2×103 干泥土 酒精 2.4×103 铜 冰 2.1×103 铝 水银 0.14×103 铅
0.84×103 0.39×103

0.88×103 0.13×103

A.汽车发动机用水来冷却效果好 B.液体的比热容都比固体大 C.同种物质在不同状态下比热容值不同 D.质量相等的铜和铅,升高相同的温度,铜 吸收的热量多

液体 质量 水 煤油 480g 480g

初温 加热 时间 20℃ 20℃ 10min 5min

末温 50℃ 50℃

液体 质量

初温 加热 时间 20℃ 10min

末温



480g

50℃

煤油

480g

20℃

10min

80℃

(1)表一的数据说 明质量相同的水和 煤油升高相同的温 度所吸收的热量 __________。 (2)表二的数据说 明质量相同的水和 煤油吸收相同的热 量时升高的温度 ________。

水的比热容是4.2×103J/(kg· ℃),将 质量为4kg的水从20℃加热到70℃需要吸 收 J热量.如果将水倒掉一半,它 的比热容将为 J/(kg。℃)

若要将2.5kg初温为20℃的水加热 到 8 0 ℃ , 至 少 需 要 燃 烧 ___________m3 的液化气. [ 水的比热容是4.2×103J/(kg?℃), 液化气的热值是5.0×107J/ m3 ]

8.给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如 图中a线所示,若其他条件不变,仅将水的质量增 加,则图中温度与时间的关系图线正确的是( C)
A.a B.b
温度/0C

a
0

b c d
时间/min

C.c
D.d

■海陆风
?风从海洋吹向陆地,形成海风。 ?风从陆地吹向海洋,形成陆风。
?近海地区风向昼夜交替变化的风, 叫

做海陆风

■海陆风
◆由于海水和土壤的比热不同,引起 内陆和海水气温变化的差异,白天陆地 增温快于海洋,夜间陆地降温也快于 海洋.

■海陆风
◆气温变化差异引起气压变化差异.白 天陆地地面附近气温高,气压低;海洋 面附近气温低,气压高,晚上则相反.

■海陆风
◆气压变化差异引起海陆风。近地 面(洋面)附近,风总是从高气压 处吹向低气压处,即白天从海洋吹 向陆地,形成海风。夜间从陆地吹 向海洋,形成陆风。

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