第三节__物质的比热容.ppt

1、13.3 物质的比热容,早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜。,凉,烫,中午,中 午,沙子变凉了 而海水却很温暖。,傍 晚,沙子很烫 而海水很凉,？,为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？,海滨从,沙漠从,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?,？,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！,猜想假设,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）,

2、为什么中午时沙滩很烫而海水很凉？你的猜想是什么？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。,问题,对于不同的物质，当物体的质量和升高的温度都相同时，吸收的热量相等吗？,比较不同物质的吸热能力,1、控制哪些因素相同？ 2、需要哪些器材？ 3、记录哪些数据？ 4、具体怎么做呢？,实验思考:,请同学们仔细阅读课本然后思考以下几个问题：,4、选用什么实验仪器？,3、怎样确定水和食用油是否吸收了相同的热量,相同的加热器、加热相同的时间，水和油吸收 的热量就相同,2、要使水和煤油

3、的温度升高，应该怎么办？,1、怎样得到质量相同的水和食用油？,两个相同的酒精灯，（两个相同加热器）铁架台、石棉网、烧杯、搅拌棒、温度计、水、食用油、沙子、天平，钟表,1、要研究这个问题,必须保持_和_ 相同， _不同.（控制变量）,2、取两个_的烧杯盛放质量相同的两种液体(水和食用油), 用_的两个加热器给它们加热使它们升高相同的温度,看它们所用时间的长短.（转换法）,质量,升高的温度,物质种类,相同,相同,利用提供的器材说一说你的设计思路,酒精灯,220V,选用哪个装置作为热源,实验中是通过酒精灯给两种不同的物质加热，由于两个酒精灯的火焰大小难以保证相同，加上热量的散失，两烧杯中的液体吸收的

4、热量不一定完全相同，就会给测量的实验数据造成较大的误差，所以为了减小误差，可改用功率相同的小型电加热器来代替酒精灯，给两物质加热相同的时间（电加热器比酒精灯更能控制在相等的时间内两种物质吸收的热量相等）,进行实验,1.在两个完全相同的烧杯中分别装入等质量的水和食用油，将温度计及分别插入水和食用油中，测出水和食用油的初温记入表格中。 2将相同规格两个的电加热器分别浸没在液体中，同时给水和食用油加热，让它们升高相同的温度记录所用的时间。,记录数据：,80,进行实验,实验结果,等质量的水和食用油，升高相同温度，水需要的加热时间更长，水比食用油吸收热量多。,由本次实验可以看出，水和食用油吸收热量的差异

5、，是由它们的种类决定的。,质量相同的不同物质在升高相同温度时，吸收的热量不同,90,40,70,20,记录数据：,水比油吸热能力强。,结论：质量相同的不同物质,吸收相同的热量，升高的温度,不相同,实验考点,1.实验中需要什么研究方法？ 2.怎样得到质量相同的水和砂子？ 3.怎样确定水和砂子是否吸收了相同的热量 4.时间的本质是什么？具体是什么？ 5.有几种比较沙子和水吸热升温不同的探究方案？ 6.两种探究方案中如何具体控制变量？你采取那种探究方案？ 7.需要哪些测量工具？需要设计怎么的表格？ 8.如何保证受热均匀？,经过科学测定，发现一般情况下，不同的物质，在质量相等、升高温度相同时，吸收的热

6、量不同。物质的这种性质，用物理量比热容来表示。,2什么是比热容,一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。,定义：,比热容用符号c 表示,公式：,单位：焦每千克摄氏度，符号：,常见物质的比热容表格,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？,水的比热容为4.2103 J/（kg）。表示：1千克的水温度升高(降低) 1,吸收(放出)热量4.2103J。,查阅比热容表，你有什么发现吗？,1、水的比热容最大。,2、一般情况下，液体的比热容比固体大（水银例外）,3、一般来说，物质不同其比热容也不同。,4、

7、物质的状态不同，其比热容也不同。（如水结成冰）,5.比热容只与物质的种类和状态有关,6.比热容是物质的一种性质。,同种物质，比热容相同；不同物质,比热容一般不同.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，,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，物质吸热或放热本领越强,比热容越小，对冷热反应越灵敏,关于比热容,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，但是海水的比热容比沙子的比热容大，质量相同的水和沙

8、子吸收相同的热量水的变化温度小沙子变化温度大。所以海水升温比沙子慢；没有日照时，海水降温比沙子慢。,同一时刻，为什么砂子和海水的温度不同？我找到答案了,答： 在中午时，当质量相等的砂子和水吸收相同的热量时，由于砂子的比热容小，温度升高得快，而水的比热容大，温度升高得慢，而且砂子升高温度的度数比水的温度高得多，所以在中午时，砂子很烫，而海水很凉；到傍晚时，当质量相等的砂子和水放出相同的热量时，由于砂子的比热容小，温度降低得快，而水的比热容大，温度降低得慢，而且砂子降低温度的度数比水降低的温度多，所以砂子变凉，而海水很暖和。,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

9、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,海滨,沙漠,3.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： 由于海水的比热容大, 砂石比热容小, 海水与砂石比较, 相等质量的海水和沙石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升温慢, 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

10、理, 在一年之中夏季内陆比沿海炎热, 冬季内陆比沿海寒冷,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？,解释现象,答：因为质量相同的水与其它物质相比，由于水的比热容较大，当它们升高相同的温度时，由Q=cmt可知，水吸收的热量多，所以汽车的发动机要用水来冷却。,5.北方的冬天的暖气管道为何用热水供暖？,解释现象,答：因为质量相同的水与其它物质相比，由于水的比热容较大，当它们降低相同的温度时，由Q=cmt可知，水放出的热量多，所以北方的冬天的散热器用热水供暖。,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

11、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，土壤的比热容小，吸热升温快，有利于秧苗的生长。,解释现象,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,海陆风的形成,白天，地表受太阳辐

12、射而升温，由于陆地土壤比热容比海水比热容小得多，陆地升温比海洋快得多，因此陆地上的气温显著地比附近海洋上的气温高，陆地上空气柱因受热膨胀，上空的空气从陆地流向海洋，然后下沉至低空，又由海面流向陆地，再度上升，就形成了低层海风和铅直剖面上的海风环流。海风从每天上午开始直到傍晚，风力以下午为最强。日落以后，陆地降温比海洋快；到了晚上，海上气温高于陆地，就出现与白天相反的热力环流而形成低层陆风和铅直剖面上的陆风环流。海陆的温差，白天大于夜晚，一般情况下海风较陆风强。,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

13、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。,质量相同的水和其它物质相比，由于水的比热容较大， 当它们升高（或降低）相同的温度时，由Q=cmt可知，水吸收（或放出）的热量多。 当它们吸收或放出相同的热量时，由t=Q/cm可知，水的温度变化小。,如何用水的比热容较大解释生活中的现象：,（二）热量的计算,1.物体温度升高时吸收热量的多少的计算方法,如果已经知道某种物质的比热容，那么在知道这种物质的质量和温度升高的度数后，我们就能计算出这种物质吸收的热量。,例如：已知铝的比热容是0.88103J/(kg)，请计算：把质量为2kg、温度为30的铝块

14、加热到100，铝块吸收的热量是多少？,解：铝的比热容是0.88103J/(kg)表示_,_,那么2kg的铝块温度升高1时吸收的热量是：,0.88103J2=1.76103J,质量1kg的铝块温度,升高1时吸收的热量是0.88103J。,2kg的铝块温度升高10030=70时吸收的热量：,1.76103J70=1.232105J,将过程综合算式表示：,铝块吸收的热量=0.88103J/(kg) 2kg(10030),=1.232105J,可得:物体吸收的热量=比热容质量升高 了的温度,请归纳出物体受热时吸收热量的计算公式,若用:Q吸代表物体吸收的热量， C代表物质的比热容，,m代表物体的质量,

15、t0代表物体的原温(初温),t代表物体的后温(末温),则物体升温时吸收热量的计算公式:,Q吸=cm(tt0),若用Q放代表物体放出的热量,那么物体降温时放出热量的计算公式:,Q放=cm(t0t),小结,热量的计算：,放热公式：,吸热公式：,Q吸=cm(t-t0),Q放=cm(t0-t),Q吸：物质吸收的热量 Q放：物质放出的热量 C: 物质的比热容 m：物体的质量 t0：物体原来的温度（初温） t：物体后来的温度（末温） t：变化的温度 t=t-to (或t0-t),（大的温度小的温度）,（每个物理量都要取国际单位）,例1.有一根烧红的铁钉，温度是1000，质量是2.5g,它的温度降低到20，

16、放出多少热量？(c铁=0.46103J/(kg. ),解：已知: C铁=0.46103J/(kg ),m=2.5g=2.510-3kg t0=1000 t=20,放出的热量为:,Q放=cm(t0t),=0.46103J/(kg. ) 2.510-3kg (1000-20),=1127J,答:放出的热量为1127J,2、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) 4.2103J/(kg) 10kg (65-25) 1.68106J 答：水吸收了1.68106J热量,解：Q放=cm(t

17、0-t) 4.2103J/(kg) 2kg 60 5.04105J 答：水放出了5.04105J热量,巩固练习,3、 质量均为2kg的沙石和水，它们都吸收 7.36104J的热量，升高的温度各是多少？,解：查比热容表可得沙石和水的比热容,C沙=0.92103J/(kg) C水=4.2103J/(kg. ),根据物体吸热的计算公式Q吸=cm(t-t0) 得,则7.36103J的热量能使2kg的沙石或水升高的温度分别为:,从计算结果可见:质量相等的沙石和水吸收相同的热量后,水升高的温度比沙石小得多,这是什么原因?你能解答吗?,4、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

18、和水共吸收了多少热量？,解：标准大气压下,水的沸点为100 铝壶吸收的热量 Q吸1=c1m1(t-t0) =0.88103J/(kg.) 1kg (10025） =6.6104J 水吸收的热量 Q吸2=c2m2(t-t0) =4.2103J/(kg.) 3kg (10025） =9.45105J Q总吸= Q吸1 Q吸2= 6.6104J9.45105J =1.011106J 答：壶和水共吸收了1.011106J的热量。,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,2.甲物体的比热容大于乙物体的比热容，

19、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,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,4.在20室温下,烧开一壶5Kg的水,(1)大约需吸收多少热量?

20、 (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1.68106.想一想,这是为什么?,例题分析,计算,例题分析,计算,5.质量为10kg、温度为20的水，吸收1.26105J的热量后，温度将升高到多少摄氏度？,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,7.在标准大气压下，1kg20OC的水吸收了3.78105J的热量后，其温度为( ) A 80OC B 90OC C 100OC D 110OC,例题分析,计算,8.铜块的质量与铅块质量之比是21，如果它们升高的温度之比是23，则它们吸收的热量之

21、比是（ ）【C铜=0.93103J/(kg) C铅=0.13103J/(kg)】 A14 B41 C49 D91,例题分析,公式分析,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,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,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,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

22、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,例题分析,公式分析,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,14.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： （）在此实验中，用加热时间的长短来表示

23、物质。 （）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。 （）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 （）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,15. 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

24、海面吹向陆地,例题分析,综合,16一大杯热水的温度为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）/2 B. t（t1+ t2）/2 C. t（t1+ t2）/2 D. t =（t2t1）/2,例题分析,综合,17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_。,例题分析,综合,18.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

25、随时问变化的曲线应是_ (填“I”或“”)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=4.2103J(kg),例题分析,综合,19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21103J(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,20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2.1103J/(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,21用两个完全相同的电加