第三节物质的比热容

第三节物质的比热容第1页，共51页，2023年，2月20日，星期三探究不同物质吸热升温的现象提出问题我就纳闷了，同在一个太阳下，温度差距咋就这么大呢？沙子好烫脚呀！耶，还是水中凉爽！夏天水路面晚上冬天铁木头等第2页，共51页，2023年，2月20日，星期三探究不同物质吸热升温的现象猜想假设凉烫烧同样多的水，水温升得越高，所要加热的时间_______（越长/越短），说明质量相等的水升高的温度越高，吸收热量______（越多/越少）将整壶水烧开，所需的时间比将半壶水烧开所需的时间____（长/短），说明升高相同的温度，水的质量越大，吸收热量越____（多/少）为什么中午时沙滩很烫而海水很凉？你的猜想是什么？深刻点呢？你猜想的依据是什么？可能是沙子和水吸收相同的热量升高的温度不同，沙子吸热升温比水快的缘故。物质升温时吸收的热量，除了与物质的质量和温度变化有关外，还和物质的种类有关。一点热就升高很多温度第3页，共51页，2023年，2月20日，星期三探究不同物质吸热升温的现象设计实验实验中需要什么研究方法？有几种比较沙子和水吸热升温不同的探究方案？时间的本质是什么？具体是什么？两种探究方案中如何具体控制变量？你采取那种探究方案？需要哪些测量工具？需要设计怎么的表格？如何保证受热均匀？控制变量法

Q

m

△t物质

方案一：相同的加热时间比温度变化方案二：相同的温度变化比加热时间如果加热方法完全相同，就可以认为单位时间内物体吸收的热量相等.时间的本质是热量。温度计秒表

天平受热均匀取等质量的水和沙子，使其吸收相等的热量，比较温度的变化。取等质量的水和沙子，使其升高相同的温度，比较吸收的热量多少。第4页，共51页，2023年，2月20日，星期三探究不同物质吸热升温的现象进行实验1、将相等质量的沙子和水分别装入易拉罐中，测量并记录沙子和水的初温。2、如图所示，把装有沙子的易拉罐放在石棉网上，用酒精灯加热并不断搅拌，每隔1min测量一次沙子的温度，一段时间后，撤去酒精灯，将数据计入下表。3、把装有水的易拉罐放在石棉网上，用酒精灯加热并不断搅拌，每隔1min测量一次水的温度，并将数据计入下表。加热时间/min01234温度/℃沙子水第5页，共51页，2023年，2月20日，星期三加热时间/min01234温度/℃沙子2030405060水2025303540探究不同物质吸热升温的现象数据分析你能根据表格数据绘出温度时间图像？从实验数据你能初略得出什么结论？第6页，共51页，2023年，2月20日，星期三相同条件下，沙子吸热升温比水快。探究不同物质吸热升温的现象实验结论根据温度时间图像你得出什么结论？深刻具体点呢？或者说是什么结论？能否反映物质的一种性质？如何反映这种属性？质量相等的沙子和水吸收相同热量（加热相同时间）时，沙子比水升高的温度多。加热时间/min01234温度/℃沙子2030405060水2025303540质量相等的沙子和水升高相同的温度时，沙子吸收相同热量（加热的时间）比水少。反映出物质的一种属性。横竖密度等体积质量不等等质量体积不等有11单位比值第7页，共51页，2023年，2月20日，星期三比热容概念定义单位属性单位：焦/(千克•摄氏度)J/(kg•℃)读作:焦每千克摄氏度定义：物理学中，将物体温度升高时吸收的热量（Q）与它的质量和升高温度的乘积（m△t）之比叫做比热容（c）。比热容在数值等于单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。如何定义这种属性比热容？比热容的定义是什么？简称字母？定义式是什么？定义方法是什么？单位是什么？你对比热容怎么理解？推导公式有什么？同种物质比热容是相同的，不同物质比热容一般不同。比热是物质的一种物理属性。与Q、m、△t等无关。定义式：c=Q/m△t推导公式：Q=cm△tm=Q/c△t△t=Q/cm密度11Q第8页，共51页，2023年，2月20日，星期三常见物质的比热容表格0.13×103铅0.92×103沙石0.14×103水银1.8×103蓖麻油0.39×103铜2.1×103冰0.46×103铁、钢2.1×103煤油0.84×103干泥土2.4×103酒精0.88×103铝4.2×103水一些物质的比热容c/[J/（kg·℃）]从表格你能看出哪些结论？某种物质比热容大小的物理意义是什么？水的比热容大吗？什么含义？比热容是物质的一种属性；比热容大小与状态有关；一般情况下液体的比热容比固体大；水的比热容最大。比热大，吸热多（m△t同），升温慢（Qm同）。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。表示：一千克的水温度升高(降低)1℃,吸收(放出)热量4.2×103J。比热容大实验数据4200200公式理解第9页，共51页，2023年，2月20日，星期三解释现象1.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，但是海水的比热比容沙子的比热容大，所以海水升温比沙子慢；没有日照时，海水降温比沙子慢。凉烫第10页，共51页，2023年，2月20日，星期三2.“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。解释现象第11页，共51页，2023年，2月20日，星期三3.为什么沿海地区比内陆地区温差小？解释现象因为相同质量的水和沙石在吸收相同的热量后，由于水的比热容大，水的温度变化没沙石大。所以沿海地区比内陆地区温差小。第12页，共51页，2023年，2月20日，星期三4.汽车发动机应用循环流动水进行冷却，你能说出它的工作原理吗？因为水的比热容较大，当其循环通过汽车发动机时，能从温度较高的发动机吸收更多的热量，从而达到较好的冷却效果。解释现象第13页，共51页，2023年，2月20日，星期三5.北方的冬天的暖气管道为何用热水供暖？解释现象第14页，共51页，2023年，2月20日，星期三6.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？傍晚时在秧田里灌水，是因为水的比热大，是土壤的五倍，放热降温较慢，与不在秧田里灌水相比，秧田的温度较高，不至于引发冻害。白天把水放掉，是因为与不放水相比，秧田的比热容小，吸热升温快，有利于秧苗的生长。解释现象第15页，共51页，2023年，2月20日，星期三7.海陆风是如何形成的？白天：海风夜晚：陆风海风：白天，陆地比大海升温___，地面附近密度较小的热空气______，海面较冷的空气就会来补充，于是冷空气沿_____吹向______，形成海风.陆风：夜晚，陆地比大海降温___，海面的的热空气______，地面附近的冷空气就会来补充，于是冷空气沿_____吹向______，形成陆风.快上升海面陆地快上升陆地海面解释现象第16页，共51页，2023年，2月20日，星期三解释现象8.据专家预测，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。第17页，共51页，2023年，2月20日，星期三例题分析概念1、烧杯中装有酒精，现用去一半，则剩余酒精的下列物理量中，发生改变的是（）A.质量B.密度C.比热容D.沸点第18页，共51页，2023年，2月20日，星期三2.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例题分析概念第19页，共51页，2023年，2月20日，星期三3.对于比热容的理解,下列说法中正确的是()A．比热容的大小同热量的多少有关,某种物质吸收或放出的热量越多,比热容越大B．比热容的大小同温度的变化有关,某种物质温度变化越大,比热容越小C．同温度,同质量的不同物体,比热容大的含的热量多D．比热容的大小同热量的多少、温度的变化、等无关例题分析概念第20页，共51页，2023年，2月20日，星期三4.在20℃室温下,烧开一壶5Kg的水,(1)大约需吸收多少热量?(2)水的内能增加多少?实际上烧开这一壶水所需提供的能量要大于1.68×106.想一想,这是为什么?例题分析计算第21页，共51页，2023年，2月20日，星期三例题分析计算5.质量为10kg、温度为20℃的水，吸收1.26×105J的热量后，温度将升高到多少摄氏度？第22页，共51页，2023年，2月20日，星期三例题分析计算6.质量为1kg、温度为60℃的热水，与质量为2kg、温度为20℃的冷水混合，得到温水的温度为多少？热平衡方程第23页，共51页，2023年，2月20日，星期三7.在标准大气压下，1kg20OC的水吸收了3.78×105J的热量后，其温度为()A．80OCB．90OCC．100OCD．110OC例题分析计算第24页，共51页，2023年，2月20日，星期三8.铜块的质量与铅块质量之比是2∶1，如果它们升高的温度之比是2∶3，则它们吸收的热量之比是（）【C铜=0.93×103J/(kg·℃)C铅=0.13×103J/(kg·℃)】

A．1∶4B．4∶1C．4∶9D．9∶1例题分析公式分析第25页，共51页，2023年，2月20日，星期三9.甲、乙两个实心铁球,甲的体积是乙的体积的3倍,它们吸收相同多的热量后,甲升高的温度是乙的____倍.若升高相同的温度,甲吸收的热量是乙的____倍例题分析公式分析第26页，共51页，2023年，2月20日，星期三10.相同质量的铜和铁，吸收相等的热量后，温度升高较多的是______，温度升高较少的是_______.例题分析公式分析第27页，共51页，2023年，2月20日，星期三11.初温和质量都相同的铜块和铁块，吸收相同的热量后，将它们相互接触，则

内能增加。例题分析公式分析第28页，共51页，2023年，2月20日，星期三12．小明根据下表提供的几种物质的比热容得出以下四个结论，其中正确的是：()A．液体的比热容一定比固体的大。B．同一物质发生物态变化后，比热容不变。C．汽车发动机用水来冷却是因为水的比热容较大。D．质量相等的铝块和铜块，升高相同的温度，铝块吸收的热量多几种物质的比热容J/（kg.℃）水4.2×103煤油2.1×103铜0.39×103砂石0.92×103酒精2.4×103冰2.1×103水银0.14×103铝0.88×103例题分析公式分析第29页，共51页，2023年，2月20日，星期三13.用两个相同的“热得快”分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图像如图4所示。如果要你从甲、乙两液体中选择汽车的冷却液，应选择

液体。例题分析公式分析水加热质量不同时图像第30页，共51页，2023年，2月20日，星期三烧杯号液体种类质量/kg初温/℃末温/℃加热时间/min1水3003040122水150304063煤油300304064煤油30030353例题分析实验第31页，共51页，2023年，2月20日，星期三表1m1＝100g时间/min0246810121416温度/℃363534333231303030降低温度/℃012345666表2m2＝200g时间/min04812162024283236温度/℃36353433323230292828降低温度/℃0123456788例题分析实验第32页，共51页，2023年，2月20日，星期三16.为了比较水和沙子容热本领的大小，小明做了图2l所示的实验：在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下：（１）在此实验中，用加热时间的长短来表示物质

。（２）分析下表中的实验数据可知；质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量

(大于／小于)沙子吸收的热量。（３）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，

(沙子／水)升高的温度更高．（４）实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与(3)结论不符，你认为可能的原因是：

。例题分析实验第33页，共51页，2023年，2月20日，星期三17.由于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大，所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著。因此()A.白天的海风多是从陆地吹向海面，夜晚的海风多是从海面吹向陆地B.白天的海风多是从海面吹向陆地，夜晚的海风多是从陆地吹向海面C.白天和夜晚的海风多是从陆地吹向海面D.白天和夜晚的海风多是从海面吹向陆地例题分析综合第34页，共51页，2023年，2月20日，星期三18．一大杯热水的温度为t1，一小杯冷水的温度为t2，将它们混合后的温度为t，则t满足（）A.t=（t1+t2）/2B.t＜（t1+t2）/2C.t＞（t1+t2）/2D.t=（t2－t1）/2例题分析综合第35页，共51页，2023年，2月20日，星期三19．晓丽在《物理手册》中查到如下数据：不同温度和压强下液态酒精的比热容c/×103J·(kg·℃)－1（1）图像中能正确反映液态酒精比热容与温度关系的是_________。（2）增大压强，既能使酒精的比热容___________，又能提高酒精的___________。温度t/℃20406080100120140160180p1=0.98×106Pa时的比热容2.412.622.843.063.283.523.75气态气态p1=5.8×106Pa时的比热容2.382.582.793.003.213.443.663.904.19

例题分析综合第36页，共51页，2023年，2月20日，星期三20.如图(a)所示是用水来冷却热牛奶的示意图，图(b)所示是记录牛奶和水的温度随时问变化的图像．图中表示热牛奶的温度随时问变化的曲线应是_____(填“I”或“Ⅱ”)曲线，水的初温是______℃，牛奶的初温是_____℃，混合后，最终二者的温度是______℃．若水的质量为1.5kg，在这个过程中水吸收的热量是多少焦耳?[c水=4.2×103J／(kg·℃)]例题分析综合第37页，共51页，2023年，2月20日，星期三21．右图是用相同加热器对a、b两种物质加热时时温度随时间变化的图像。由图像可知，属于晶体的物质是______(选填“a”或“b”)该晶体的比热容为2．1×103J／(kg·℃)．实验中a、b两种物质的质量均为50g，则从一5℃加热到O℃时晶体吸收热量为_____J。相同时间内另一种物质吸收热量______晶体吸收的热量。(选填“大于”、“小于”．“等于”)例题分析综合第38页，共51页，2023年，2月20日，星期三22．小明用如图11甲所示的实验装置观察冰的熔化（冰的质量为200g），收集数据后绘制了图乙所示的温度—时间图像。(l)根据图像可知:冰的熔点是

℃，熔化过程经历了____min。在熔化过程中，冰不断吸收热量，温度

（选填“升高”“降低”或“不变”）。(2)热量由酒精灯的火焰传给水，但不会反过来传递，这说明能量转移具有

性。(3)根据图像信息和相关知识，可估算出烧杯中冰熔化吸收的热量约

J。［冰的比热容为2.1×103J/(kg·℃)，设酒精灯在相同的时间内放出的热量相等，且不计热损失］例题分析综合第39页，共51页，2023年，2月20日，星期三第40页，共51页，2023年，2月20日，星期三第41页，共51页，2023年，2月20日，星期三18．用两个完全相同的电加热器，分别给质量相同的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。根据图像可知：加热相同的时间，液体________的温度升高比较快；两者相比，液体B的比热容比较________（选填“大”或“小”）。18题第42页，共51页，2023年，2月20日，星期三22.（6分）小亮观察200g冰熔化的实验装置如图甲所示，收集数据后绘制了如图乙所示的温度—时间图像．(1)根据图像判断：冰在熔化时，不断吸收热量，温度

（选填“升高”、“降低”或“不变”）；第20min时，这种物质的状态是

；(2)热量由酒精灯的火焰传给水（冰），但不会反过来由水传递到酒精灯，这说明能量的转化或转移具有

性；(3)在33min—37min内，烧杯内的物质吸收的热量为

J．（不考虑热量的损耗，已知冰的比热容为2100J/（kg℃），水的比热容为4200J/（kg℃））（4）观察实验装置可知，这种给冰加热方式的主要缺陷是

，应当采用

。例题分析综合第43页，共51页，2023年，2月20日，星期三23.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（）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，铜吸收的热量多几种物质的比热容（J/kg·℃）水4.2×103干泥土0.84×103酒精2.4×103铜0.39×103冰2.1×103铝0.88×103水银0.14×103铅0.13×103例题分析综合第44页，共51页，2023年，2月20日，星期三例题分析计算5.使4kg的水温度从15℃升高到65℃,求需吸收多少热量?第45页，共51页，2023年，2月20日，星期三质量和温度都相等的水和煤油,吸收相同的热量后()A．水的温度和煤油的温度一样B．水的温度比煤油的温度低C．水的温度比煤油的温度高D．水的温度可能比煤油的温度高,水的温度可能比煤油的温度低第46页，共51页，2023年，2月20日，星期三21.初温为20℃，质量为2kg的水，吸收7.56×105的热量温度升高

℃。第47页，共51页，2023年，2月20日，星期三太阳能热水器比燃气热水器具有节能、环保的优点，现有一简易太阳能热水器，它装满质量为10kg的水，它每小时吸收的太阳能为8.4×104J，问每天太阳照射10h后水温能升高

℃。第48页，共51页，2023年，2月20日，星期三烧杯