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12.3探究物质的比热容课件(沪粤版九上)5

发布时间:2013-11-08 12:35:12  

第十二章 内能与热机

第三节 科学探究:物质 的比热容

新疆地区有句谚语叫做“早穿皮袄午穿 纱,围着火炉吃西瓜”,你知道其中的 道理吗?

请回答:

(1)烧开一壶水与烧开半壶水需要 的热量一样多吗?
烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多

(2)把一壶水烧开与烧成温水需要 的热量一样多吗?
把一壶水烧开比烧成温水需要的热量多

水在温度升高时吸收的热量,跟水的质量有 关,和升高的温度有关 。

物质吸收(或放出)热量的 多少,除了与物质的质量和 温度变化有关外,还可能与 什么有关? 可能与物质的 种类有关。

如何通过实验来研究?
根据猜想设计实验 让我们认识电加热器

探究活动
根据猜想设计实验

我们就 选你

方案一:取等质量的水和煤油, 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:取等质量的水和煤油, 使其升高相同的温度,比较加热 的时间(吸收热量的多少)。

研究不同物质吸收热量的能 力,所要控制的因素:
1、质量相同 2、升高的温度相同 3、加热的热源要相同

信息快递:
如果加热方法完全相同, 就可以认为相同时 间里物质吸收的热量相同

进行实验,收集信息

我知道了!
相等质量的水和煤油吸收相等的热量后, 升高的温度是不同的。 相等质量的水和煤油升高相同的温度。 吸收的热量是不同的。

分析得出结论

相同质量的同种物质,升高相同的温度, 相同的 。 吸收的热量是 相同质量的不同种物质,升高相同的温 度,吸收的热量是 不相同的 。

探究活动
实验后的思考 1、水和煤油谁的吸热能力强? 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

探究活动

比热容的概念
其实很简单,就是采用比较单位 质量、升高1℃ 的水和煤油 吸热 的多少来比较它们的吸热能力。

比热容(C)──单位质量的某种 物质温度升高1℃吸收的热量, 叫做这一物质的比热容. 比热容的单位 : J/(kg· ℃)

几种物质的比热容[单位:J/(kg· ℃)]
水 4.2×103 酒精 2.4×103 煤油 2.1×103 冰 2.1×103 蓖麻油 1.8×103 砂石 0.92×103 铝 0.88×103 干泥土 0.84×103 铁、钢0.46×103 铜 0.39×103 水银 0.14×103 铅 0.13×103

你发现了什么?

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; 水的比热容最大; 物质的比热容不仅与物质和种类有关, 同时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;

……

水的比热是___________

4.2×103J/(kg ·℃)

它的物理意义是:___________
一千克的水温度每升高(降低) 1℃,吸收 __________________________ (或放

出)热量是4.2×103J
比热容是物质的一种特性,就像密度是 物质的特性一样,同种物质的比热容是一 定,不随物体吸收或放出的热量多少、质 量、升高或降低的温度而改变。

5千克的水要温度升高10 ℃,要吸收 多少热量?

比一比,看谁最聪明?
1、人们选择用水给发动机冷却, 用水取暖,这是为什么?

2、沙漠工带昼夜温差很大,而 沿海地区昼夜温差不大,这是 什么原因?

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,用水用 冷却剂或取暖效果好。

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。 所以一天之中,沿海地区温度变化小,内陆地 区温度变化大。同理,在一年之中夏季内陆比 沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷。

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。

公式 如果知道某物体的质量为m,比热容 为c和温度的变化值△ ,根据物质比热 t 容的定义可计算出该物体吸收或放出的 热量为 Q=cm△t
Q:物体温度变化时吸收或放出的热量;单位为J c:物质比热容 单位 J/(kg.℃)

热量的计算

m:物体的质量

单位 kg

△t :温度的变化值,温度升高时为t2-t1; 温度降低时为t1-t2 单位 ℃

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。

1、要把2kg温度为20 ℃的水加热到100 ℃,至少 需供给多少热量? 已知:c水=4.2×103J/(kg · ℃),m=2kg 初温t1=20 ℃,末温t2=100 ℃ 求:Q吸 解:根据Q=cm△t=cm(t2-t1) Q吸= 4.2×103J/(kg · ×2kg×(100-20)℃ ℃) =6.72 × 105J 答:略

质量是100kg的钢锭,温度从1.3×103 ℃降到30 ℃,放出多少热量? 已知:c钢=0.46×103J/(kg · ℃),m=100kg 初温t1= 1.3×103 ℃ ,末温t2=30 ℃ 求:Q放 解:根据Q=cm△t=cm(t1-t2)
Q放= 0.46×103J/(kg · ×100kg×(1300-30)℃ ℃)

=5.84 × 107J

答:略

练习:
1、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 8.4×105J热量.如果将水倒掉一半, 吸收 4.2×103 它的比热容将为 J/(kg。℃)
2、水的比热容是煤油比热容的两倍,若水 和煤油的质量之比为1:2,吸收的热量之 比为2:3,则水和煤油升高的温度之比为 ( B ) A:3:2 B:2:3 C:4:3 D:3:4

状态一定的某物质的比热容(D ) A跟它吸收的热量成正比 B跟它的质量成反比 C跟它的温度变化成反比 D只是物质的一种属性,只与物质本身有 关

例题:某同学将一杯质量是200g、温度是
5℃的冷水和一杯质量是100g、温度是85 ℃的 热水兑在一起,混合后的水温度最高是多少?
简答:设混合合后的水温为t℃。 m1=200g水温度从t1= 5℃上升至t℃,吸收热量: Q吸=c水m1(t-t1)

m2=100g水温度从t2=85 ℃下降至t℃,放出热量:
Q放=c水m2(t2-t) 若没有热量损失,混合后的温度最高, Q吸= Q放,解得:

c水m1(t-t1)=c水m2(t2-t)

t=31.7℃


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