第十三章第二节科学探究：物质的比热容

人的一生全靠奋斗，唯有奋斗才能成功。名言警句第二节科学探究：物质的比热容第十三章内能与热机温故知新一、内能跟温度的关系？同一物体＿＿＿＿＿＿、内能大

温度高二、改变内能的两种方式

热传递做功热传递和做功改变物体内能是＿＿＿＿的等效三、什么叫热传递？物体之间存在温度差，高温物体放出热量，低温物体吸收热量的过程叫热传递。海边的故事

中午，沙子很烫，而海水却是凉的晚上，沙子变凉了，而海水却很暖和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？你知道吗提出问题（1）烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗？（2）把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗？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。把一壶水烧开比烧成温水需要的热量多烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多物体温度升高与哪些因素有关呢？(3)将质量相同的铜块和铁块加热，升高相同的温度，需要的热量一样多吗？我猜想我猜到物质吸收（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。探究物质吸热升温的属性实验设计1.实验中对煤油和水的质量有什么要求？2.如何使物体吸热相同？3.如何比较物体吸热多少？4.如何比较水和煤油哪个升温更快？加热时间相同升温高升温相同加热时间短吸热相同比升温升温相同比吸热（转化法）加热方法、时间相同看加热时间

如何通过实验来研究?根据猜想设计实验

实验应注意的问题

温度计可不可以充当搅拌器？

搅拌器的作用？不可以，因为温度计的玻璃泡非常薄，易破碎。使液体均匀受热

实验中需要天平（或量筒和密度表），为什么？取相同质量的水和煤油探究活动

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。（我的设计）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)。（教材的设计）根据猜想设计实验

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、加热的热源要相同

如果热源完全相同,就可以认为相同时间里物质吸收的热量相同信息快递：实验方法：控制变量法设计思路：转换法问:1.实验时，为什么水和煤油的初温、质量要相同？答:实验时注意控制变量法的应用，质量相同的物质才有可比性;只有在初温相同时，可以在实验过程中根据温度计的读数（末温），看出温度变化是否相等；问:2.实验过程中为什么要选用两个相同的酒精灯?

答:在相同的时间内，酒精灯燃烧放出的热量相等，水和煤油吸收热量相等。问：3.怎样知道水和煤油吸收的热量是否相等？答：比较加热时间的长短，加热时间长的，吸收的热量多。

液体

体积

初温加热时间

末温

水480mL20℃10min50℃

煤油600mL20℃5min50℃

液体

体积

初温加热时间

末温

水480mL20℃10min50℃

煤油600mL20℃10min80℃(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________。进行实验与收集证据不同的不同的相同质量的同种物质，升高相同的温度，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

。分析得出结论相同的不相同的反思评估各组实验数据可能有较大的差异。原因之一是实验中所使用的酒精灯在相同的时间内供给的热量有差异，因此，实际上研究对象在单位时间内吸收的热量并不完全相等；原因之二是实验中有热量损失；原因之三是所取液体各组之间有差异；原因之四是各组温度计的准确程度不同；原因之五是各组所用器材有差异等。改进措施：1、调整火焰尽可能的相同；2、烧杯加盖，并在相同的环境下实验；3、取液体时要用滴管尽可能的取相同；4、温度计尽量使用同一规格；5、实验器材选用同一规格。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每升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为该物质的比热容．比热容的单位：焦/(千克·摄氏度) J/（kg·℃）读作：焦耳每千克摄氏度比热容物理量的符号：C比热容的计算公式（升温时）Q:吸收的热量m：物体质量t1：物体初温t2：物体末温比热容的计算公式（降温时）比热容的实质（1）反映了物质吸热放热的本领；（2）物质对冷热反应的灵敏程度；比热容越大，吸热或放热本领越强比热容越小，对冷热反应越灵敏122

比热是物质的特性之一.1.问:一滴水和一盆水的比热谁大？答：一样大。因为水的比热是物质的特性之一，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，哪段铁丝的比热大些？答：比热一样大。几种物质的比热容[单位：J/（kg·℃）]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；分析比热表，可以找出哪些规律不同种物质的比热容也有相同的情况：如冰的比热容与煤油的比热容就相等；水的比热容是___________它的物理意义是:_____________________________________4.2×103J/(kg·℃)

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。比热容的物理意义：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？

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。2.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。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。3、沙漠地带昼夜温差很大，而沿海地区昼夜温差不大，这是什么原因？4、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。三峡水电站建成后，三峡库区的气候受到一定影响，夏天气温比原来下降2℃左右，（冬天比原来升高2℃左右）为什么？⑴水的比热容大；海陆风的形成陆风海风(1)白天的海风多是从____吹向______.(2)夜晚的海风多是从____吹向______.海面陆地海面陆地

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？

傍晚灌水，因水的比热容大，放热降温慢，防止秧苗受冻；白天放水，因稻田比热容小，吸热升温快，利于秧苗生长.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。（1）什么是热岛效应？（2）热岛效应产生的原因是什么？（3）你能想到什么办法抑制热岛效应产生的危害？（4）什么是温室效应？生活·物理·社会热量的计算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△t，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Ｑ=ｃｍ△tＱ：物体温度变化时吸收或放出的热量；单位为Jｃ：物质比热容单位J/(kg.℃)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℃例题1:在20℃室温下,烧开一壶5Kg的水,大约需要吸收多少热量?

解:Q吸=cm(t-t0)=4.2X103J/(kg.0C)X5kgX800C=1.68X106J

答：…已知：t0=20℃，t=100℃，m=5kg,c=4.2X103J/(kg.0C)求：Q吸Q吸=cm(t-t0)1、质量为10kg的水温度从25℃升高到65℃，水吸收了多少热量？2、质量为2kg的沸水（100℃），温度降低了60℃，水放出了多少热量？解：Q吸=cm(t-t0)

＝4.2╳103J/(kg.℃)╳10kg╳（65℃-25℃）＝1.68╳106J

答：水吸收了1.68╳106J热量解：Q放=cm(t0-t)

＝4.2╳103J/(kg.℃)╳2kg╳60℃

＝5.04╳105J

答：水放出了5.04╳105J热量例3、质量是1kg的铝壶内装有25℃的3kg水在一个标准大气压下将水烧开。壶和水共吸收了多少热量？解：铝壶吸热

Q吸1=c1m1(t-t0)

＝0.88╳103J/(kg.℃)╳1kg╳(100℃－25℃）＝6.6╳104JQ吸2=c2m2(t-t0)

＝4.2╳103J/(kg.℃)╳3kg╳(100℃－25℃）＝9.45╳105JQ吸＝Q吸1＋Q吸2＝6.6╳104J＋9.45╳105J

＝1.011╳106J

答：壶和水共吸收了1.011╳106J的热量。例4、某些液体吸收了2.1×104J的热量后，其温度由25℃升高到35℃，请你再添加一个适当的条件，使之变成一道求解液体质量的计算题，并解答。解：添加的条件：这种液体是水，比热容

C水＝4.2╳103J/(kg.℃)水的质量答：液体质量为0.5kg.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？已知：ｍ1=200ｇｔ1=5℃ｍ2=100ｇｔ2=85℃求：混合合后的水温为ｔ=？℃。解：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℃答：略例2、质量为200克的铝壶中盛满温度为20℃的水后，进行加热，当壶中的水吸收了5.04×10５J的热量后，水温升高到80℃。此过程中铝壶吸收了多少热量？壶中所装水的质量为多少千克？已知铝的比热容为0.88×103J/(kg.℃)解:由Q水吸=c水m水Δt升得m水=Q水吸/(c水Δt升)=5.04×10５J/[4.2×10３

J/(kg.℃)×(80-20]℃=2kgQ壶吸=c铝m铝Δt升=0.88×10３

J/(kg.℃)×0.2kg×(80-20)℃=1.06×104J1.煤油的比热容是2.1×103焦/（千克·℃），它表示

。

2.关于比热，下列说法中正确的是()A.1千克水在1℃时的热量是4200焦

B.1千克水每升高1℃放出的热量是4200焦

C.1千克水每升高1℃吸收的热量是4200焦

D.1千克水每降低1℃吸收的热量是4200焦复习1千克煤油温度升高1℃时，需吸热2100焦C3.一滴水和一盆水的比热谁大？

答：一样大。因为水的比热是物质的特性之一，不随质量的改变而改变。4.把一根铁丝截为长短不同的两段，哪段铁丝的比热大些？答：比热一样大。5.相同质量的水和沙土，吸收相同的热量，哪个升高的温度多？答：沙土升高的温度多。因为水的比热比沙土的比热大，所以在吸收相同热量时，海水升温比沙子慢。6.在北方农村，农民常在菜窖里储存几桶水，可防止蔬菜冻坏，这是因为()A.水的比热容比较大，气温升高时放出的热量较多，使储存的蔬菜不容易冻坏。

B.水的比热容比较大，气温降低时放出的热量较多，使储存的蔬菜不容易冻坏

C.水的比热容比较大，气温降低时吸收的热量较少，使储存的蔬菜不容易冻坏

D.水的比热容比较大，气温升高时放出的热量较少，使储存的蔬菜不容易冻坏B7.据有关专家预测，我国目前最大的水电站三峡水电站完全建成后，三峡库区的气温会受到一定影响：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大，夏天不容易升温，冬天也不容易降温，温度变化小。1、水的比热容是4.2×103J／(kg·℃)，将质量为4kg的水从20℃加热到70℃需要吸收

J热量．如果将水倒掉一半，它的比热容将为

J／(kg。℃)

练习：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()A：3：2B：2：3C：4：3D：3：48.4×1054.2×103B3、甲物体的比热容大于乙物体的比热容，若（）A．甲、乙质量相等，则甲吸收的热量一定多B．甲、乙吸收的热量相等，则乙升高的温度一定多C．甲、乙质量相等，它们升高的温度相同，则甲吸收的热量一定多D．甲、乙质量相等，它们放出的热量也相等，则甲降低的温度一定多

有质量相同的两块金属铜和铝，已知铜的比热容小于铝的比热容，则(

)A．它们降低相同的温度，铝放出的热量一定大于铜放出的热量B．它们升高相同的温度，铜吸收的热量一定大于铝吸收的热量c．它们放出相同的热量后，铝降低的温度一定大于铜降低的温度D．它们吸收相同的热量后，铜的末温一定高于铝的末温1.一块金属的温度从300C上升到500C，所吸收的热量为Q1，从900C降低700C，所放出的热量为Q2，则（）A.Q1＜Q2B.Q1＞Q2

C.Q1＝Q2D.无法比较A2.已知c水＞c煤油＞c干泥土，如果让质量初温相同的水煤油干泥土吸收相同的热量，那么末温最高的是（）A.水B.煤油C.干泥土D.无法判断C练习4.甲乙两个物体，其质量、温度均相同，c甲＜c乙，当它们放出相同的热量后接触，则（）A.乙物体温度传给甲物体B.甲物体把热量传给乙物体C.甲物体吸热，乙物体放热D.乙物体吸热，甲物体放热C3.相同质量的铜和铝，初温相同，吸收相同的热量，谁升温多？谁的末温高？（c铜<c铝）把他们放在一起，热量会从哪个物体传向哪个物体？5.用两个完全相同的电加热器分别给水和煤油加热，在此过程中，水和煤油的温度升高的一样快。由此可以判定（）A.水的体积小于煤油的体积B.水的体积大于煤油的体积C.水的质量小于煤油的质量D.水的质量大于煤油的质量C6.分别用两个完全相同的热得快，同时给质量和初始温度都相同的A、B两种液体加热，它们的温度随时间变化的图像如图所示，谁的比热容大？80。c温度时间/min102020。cAB7.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（）A.aB.b