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物质的比热

发布时间:2013-12-06 18:07:12  

一、热传递
必要条件: 物体间存在温度差 方向:温度高的物体传向温度低 的物体 高温物体 放出热 ,温度 降低 ; 低温物体 吸收热 ,温度 升高 。

二、热量 (Q)
1、定义:物体吸收或放出热的多少
2、主单位: 焦耳 (J) 其他单位:千焦(kJ) 3、描述:
不能说物体含有或具有热量。 只能说:吸收或放出热量。 英国科学家 焦耳

三、科学探究
一、提出问题: 1、提出问题: 物体吸收热量的多少与哪些因素有关 物体吸收热量的多少与哪些因素有关? 2、建立假设:
可能跟物体的质量有关;

可能跟物体温度升高的多少有关;
。。。。。。

(A)用电水壶烧水时, 烧开一壶水与烧 开半壶水需要的热量一样多吗? (B)用电水壶把一壶水烧开与烧成 温水需要的热量一样多吗? (C)将质量相同的水和砂石加热,升高 相同的温度,需要的热量一样多吗?

第四节 物质的比热
物体吸收热量的多少, 跟物质的质量 , 温度的变化量 ,
物质的种类 有关。

探究:

(用加热时间来表示)

物体吸收热量的多少是否跟物质的种类有关
相同烧杯、相同质量的水和砂石、相同的酒精灯 不同的是:物质的种类

控 制 变 量 法

时间(分)

0 10
10

2 18
25

4 29
40

6 40
58

8 60
80

水的温度(℃ )
砂石温度(℃ )

实验表明: 质量相同的不同物质,升高 (或降低) 相同的温 (或放出)的热量不相同。 度,吸收 一、物质的这种特性,叫做比热容,简称比热。 质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收 的热量多,比热就大。

时间(分)

水的温度(℃ )
砂石温度(℃ )
80

0 10 10

2 18 25

4 29 40

6 40 58

8 60 80

温度( ℃ )

。 砂石

60
40 20


。 。 。 。 。
2 4 6

。 水

0 等质量的水和砂石,吸收相同的热量, 砂石 温度升得高; 升高相同的温度, 水 吸收热量多。 水 的比热大。

8

时间(分)

阅读下表 你能获得那些信息
水 洒精 煤油 冰 蓖麻油 砂石 4.2×103 2.4×103 2.1×103 2.1×103 1.8×103 0.92×103 铝 干泥土 铁、钢 铜 水银 铅

J/(kg ·℃)

0.88×103 0.84×103 0.46×103 0.39×103 0.14×103 0.13×103

不同 ? 不同的物质比热一般_____; 比热也是物质的特性之一 水 ?_____的比热容较大

同种物质状态不同,比热也不同。

4.2×103J/(kg ·℃) 3、水的比热最大,是___________
质量为1千克的水,温度升高(或降低) 它的意义是:___________

1℃,吸收(或放出)的热量是4.2×103J __________________________

4、Q=CmΔt C——物质的比热 m——物质的质量
Δt——温度的变化量

比一比
1、一瓶煤油用掉一半,则剩下的半瓶煤油 (C ) A 比热、密度变小 B 比热不变、密度变小

C 比热、密度不变

D 比热变

小 、密度不变

2、甲乙两杯装有质量相同、温度分别是 60°C和50°C的水,若降低相同的温度, 比较它们放出的热量,可知( C ) A.甲多 B.乙多 C.一样多 D.无法比较

3、甲物体的比热大于乙物体,( C ) A.若质量相等,则甲吸收的热量一定多 B.若吸收的热量相等,则乙升高的温度一定多 C.若质量相等,它们升高的温度相同,则甲吸
收的热量一定多 D.若质量相等,它们放出的热量也相等,则甲 降低的温度一定多

用比热知识来解释 生活中的现象

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。

2人们选择用水给发动机冷却,这是为什 么? 答:因为水的比热大,相同质量的 水和其他液体相比,升高相同的温 度,水能从发动机中吸收更多的热 量;吸热后的水循环流动到散热器 时,温度降低时,水也放出更多的 热量。

3、我国目前最大的水电站三峡水电站完全建成后,
三峡库区的气温受到一定影响:夏天比原来下降

2℃左右,而冬天比原来升高2℃左右,为什么?
答:这是因为库区里 的水的比热容大,夏 天不容易升温,冬天 也不容易降温,温度 变化小。

用比热知识来解释生活中的现象 A为什么沿海地区的温差比较小,而 内陆地区的温差大?
B晚穿棉袄日穿纱,围着火炉吃西瓜? 比热也反映了物质的吸热、放热的本领, 以及对冷热反应的灵敏程度。 物质比热越小,吸收热量后,升温快,降温 也快,对冷热反应灵敏,导热本领强。

常见物质的比热
J/(kg ·℃)

水 洒精 煤油 冰 蓖麻油 砂石

4.2×103 2.4×103 2.1×103 2.1×103 1.8×103 0.92×103

铝 干泥土 铁、钢 铜 水银 铅

0.88×103 0.84×103 0.46×103 0.39×103 0.14×103 0.13×103

练习、如图甲所示的两个完全相同的电加热器分别给A 、B两种液体加热,绘制它们的温度随时间变化的图象 ,如图乙所示. (1)如果A、B两种液体的质量相同,则 B 液体的比 热容较大; (2)如果A、B为同种液体,则 B 液体的质量较大.

5、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?

思考
水的比热容比煤油大 ____,质量相等的水和煤油 多 升高相同温度,水比煤油吸收的热量___.(多 , 少)

质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水比 慢 煤油升温___(快,慢)

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( )
几种物质的比热容

(J/kg· ℃) 水4.2×103
酒精2.4×103 冰2.1×103 水银0.14×103

干泥土0.84×103
铜0.39×103 铝0.88×103 铅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

我国目前最大的水电站三峡水电站完全建成后,三
峡库区的气温受到一定影响:夏天比原来下降2℃

左右,而冬天比原来升高2℃左右,为什么?
答:这是因为库区里 的水的比热容大,夏 天不容易升温,冬天 也不容易降温,温度 变化小。

固态

液态

气态

物质的三种状态

钢变成钢水,这个 过程叫 熔化 。

钢水浇铸成钢板,这 个过程叫 凝固 。

第5节 熔化和凝固
不同的物质熔化和凝固的规律一样吗?

提出问题:不同固体(如:海波和松香)在熔化过程 中,温度的变化规律相同吗? 水浴加热
目的:缓慢加热,延长实验时间,便于观察。

石棉网:受热均匀

组装时:先下后上

实验装置 拆卸时:下上后下

时间/分

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

海波温度/℃

40 44 46 48 48

48

48 49 52 56 59

60温度/℃

D

海 波 50 B C 熔 化 的 图 A 像 40 0 1 2 3 4 5 6

8 9 10 时间/分

时间/分 石蜡温度/℃

0

1

2

3

4

5 56

6 60

7

8

40 44 46 50

52

62 66

温度/℃ 60 石 蜡 熔 化 的 图 像

50

40 0 1

2

3

4

5 6

7

8 时间/分

温 度 ℃
56 54 52 50 48

温 度 ℃
54

52
50 48 46 44 42 40

46
44

0 2 时间/分

42

4

6

8

10

12

14

0

2

4

6

8

10

12 14

海波的熔化图像(图1)

松香的熔化图像(图2)

温度/℃

认识海波熔化曲线 D

48

B

C

时间/min

A 1、AB段 熔化前 固态 吸收热量,温度升高 BC段 熔化过程 固液共存态 吸收热量,温度不变 CD段 熔化后 液态 吸收热量,温度升高 2、B点表示达到熔点,仍是固态; C点表示恰好完全熔化,是液态。

温 度 ℃
56 54 52 50 48

海波的熔化图像(图1)

温 度 ℃
54

松香的熔化图像(图2)

52
50 48 46 44 42 40

46
44 42

松香熔化特点: 海波熔化过程特点: 吸收热量,温度保持不变。 吸收热量,温度持续上升

0

2

4

6

8

10

12

14

0

2

4

6

8

10

12 14

固体熔化特点总结
共同点:都需要从外界吸收热量
海波:有一定的熔化温度(即熔点) 晶体

不同点:
松香:没有一定的熔化温度

非晶体

晶 体

水晶

石膏

金属
明矾
(水银除外)

松香

玻璃

塑料

橡胶

沥青

非晶体

几种晶体的熔点 ℃
物质
金刚石 钨 纯铁

熔点
3550 3410 1535

物质
金 银 铝

熔点
1064 962 660

物质
冰 固态水银 固态酒精

熔点
0 -39 -117

各种钢
各种铸铁 铜

1300-1400
1200左右 1083


锡 硫代硫酸钠

327
232 48

固态氮
固态氢 固态氦

-210
-259 -272

练习:

1、能用锡锅熔化铝吗?
2、查表确定下列几种物质在下列温度时的状态? 常温下的铁 固 1600o C的铁_______ 1535 o 的铁 固、液、 C 液
—38o C的水银______ 液 —50o C的水银 固液共存





温 度 ℃
62 60 56 52 48

海波的熔化图像
62

海波的凝固图像
D
60 56 52

D

B
44
40 36

C

48

B

C

44
40

A 4 6 8 10 12 14

36

A 2 4 6 8 10 12 14

0 2 时间/分

0

比较两幅图像,你们能发现些什么?

同种晶体的熔点和凝固点相同

1、如图两种物质在固态时温度随时间的变化曲线。请根据 图象回答下列问题。 温
(1)由图判断出

乙 图线是晶体, 210℃

度 ℃ 240 220

甲 D 乙

该晶体的熔点是 间是 3 分钟。
(2)温度升高的是 温度不变的是 AB段处于

,熔化时

AB、CD 段 BC 固体 段,

200

B A

C

180

状态, 固液共存状态, BC段处于 液体 CD段处于 状态, AB、BC、CD 吸热的是 段,

1 2 3 4 5 6 7 时间/


熔化和凝固

一、熔化和凝固的概念: 1.熔化:物质由固态变成液态的过程。 2.凝固:物质由液态变成固态的过程。 二、探究固体熔化时温度的变化规律: 1.海波在熔化的过程中继续吸收热量,温度保持不变。 2.石蜡在熔化过程中继续吸收热量,温度逐渐上升。 3.认识固体熔化曲线。 三、熔点和凝固点: 1. 晶体:有一定熔化温度的固体。 2.熔点:晶体熔化时的温度。 3.非晶体:没有一定熔化温度的固体。 4.凝固点:晶体凝固时的温度。 5.同种物质的熔点和凝固点相同,不同物质的熔点不同。 四、熔化吸热、凝固放热: 任何物质熔化都要吸收热量,凝固都要放出热量。

固态
晶体 晶体有熔点 晶体熔化过程中处于固液共存状态

熔化 凝固 熔 化 规 律

液态
非晶体 非晶体无熔点

非晶体熔化是慢慢软化的过程

共同点:熔化过程都需要吸 热

读表:
1、记住硫代硫酸钠(俗称海波)和冰的熔点。 2、常见金属中,钨的熔点最高(3410°C)
练习:1、能用锡锅熔化铝吗? 2、查表确定下列几种物质在下列温度时的状态? 47o C的海波_______。 -38o C的水银_______。 -15o C的水________。1536o C的纯铁_______。 48o C的海波___________________________。

不能

固态

液态 液态

固态

固态、液态、固液共存都有可能

海波是五水合硫代硫酸钠 (Na2S2O3· 2O) 的俗称 5H 海波被人熟知的用途是作 为照相中的定影剂。 海波在医药上可用作氰 化物(如氰化钠NaCN) 解毒剂。
海波在纺织及造纸工业上用作为脱氯剂。

海波还曾用来治疗某些皮肤病等。


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