12.3研究物质的比热容

学习目标：1.理解比热容的概念2.会查物质的比热容表比热容物体吸收热量的多少跟哪些因素有关？复习（1）物体的质量(m)（2）物体温度升高的多少(Δt)海滨从２４℃－２８℃沙漠从５℃－３８℃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?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？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?为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？物体在温度升高时吸收的热量，跟物体的质量有关，和升高的温度有关。还可能与什么有关？设计实验1、如何使水和沙子温度升高？信息快递如果加热方法完全相同，就可以认为单位时间内物质吸收的热量相同2、研究不同物质吸收热量的能力，所要控制的因素：•质量相同•升高的温度相同•加热的热源要相同方案一：取等质量的水和沙石，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：取等质量的水和沙石，使其升高相同的温度，比较加热的时间（吸收热量的多少)。我们就选你3、你打算用哪种方法验证猜想？两种方法在实验效果上是一致的。物质0min1min2min3min4min5min平均每分钟升高的温度沙子(100g)水(100g)4.设计记录表格进行实验物质0min1min2min3min4min5min平均每分钟升高的温度水(100g)17℃22℃27℃33℃38.5℃44.5℃5.5℃沙石(100g)16℃23℃32℃42℃54℃67℃10.2℃分析与论证吸收相同热量时，谁升温更快？如果要水和沙石升高相同的温度谁需要的时间更长？水质量相等的沙和水升高相同温度时，水比沙需要的时间_____（长/短），升高相同温度时水比沙吸收的热量____（多/少），这说明：质量相等的不同物质，在升高相同温度时，吸收的热量____（相同/不同）。长多不同分析与论证实验后的思考1、水和砂石谁的吸热能力强？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。——牛顿二、什么是比热容其实很简单，就是采用比较单位质量、升高1℃的水和砂石吸热的多少来比较它们的吸热能力。单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃吸收（放出）的热量，叫做这种物质的比热容。２、比热容的单位：焦耳/(千克·℃)J/（kg·℃）读作“焦耳每千克摄氏度”。１、比热容的定义及符号C观察比热表，水的比热容是多大？有何物理意义？J/(kg·℃)水4.2×103砂石0.29×103酒精2.4×103铝0.88×103煤油2.1×103干泥土0.84×103蓖麻油1.8×103铁、钢0.46×103冰2.1×103铜0.39×103空气1.0×103水银0.14×103说一说铜和酒精的热值的物理意义。分析比热表，可以找出哪些规律？J/(kg·℃)水4.2×103砂石0.29×103酒精2.4×103铝0.88×103煤油2.1×103干泥土0.84×103蓖麻油1.8×103铁、钢0.46×103冰2.1×103铜0.39×103空气1.0×103水银0.14×103你发现了什么？①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；③水的比热容最大；②物质的比热容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；总结物质的比热容跟密度相似,也是物质的特性之一.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，它仅与物质的种类和状态有关。因此，可以用比热容来鉴别物质的种类。同种物质（相同状态）比热容是一般相同的不同种物质比热容一般不同的比热容是物质的一种属性。还有哪些物理量的大小取决物质的种类密度、比热容的大小取决于物质的种类如果该物质是燃料，还有热值的大小取决于物质的种类1下列说法正确的是（）A物体温度越高，比热容越大B物体的质量越大，比热容越小C物体吸收的热量越多，比热容越大D物质的比热容跟物体的质量大小，温度变化的多少以及物体吸收热量的多少都无关。D比热容的大小只与物质的种类和状态有关与物体的质量、吸收热量、温度等因素无关无关2下列物质的比热容发生改变的（）A一杯水倒掉半杯B水凝固成冰C0℃的水变成4℃的水D将铁块锉成铁球B比热容的大小只与物质的种类和状态有关与其他因素无关3、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E.热值A密度、比热容的大小取决于物质的种类如果该物质是燃料，还有热值的大小取决于物质的种类分析比热表，回答下列问题？J/(kg·℃)水4.2×103砂石0.29×103酒精2.4×103铝0.88×103煤油2.1×103干泥土0.84×103蓖麻油1.8×103铁、钢0.46×103冰2.1×103铜0.39×103空气1.0×103水银0.14×1032.1kg的水和沙石温度升高1℃，水和沙石吸收的热量分别为多大？水吸收的热量是沙石的多少倍？3.1kg的水和沙石温度降低1℃，水和沙石放出的热量分别为多大？水放出的热量是沙石的多少倍？1.水的比热容是沙石的多少倍？（取整数）4.1kg的水和沙石吸收4.2×103J的热量，升高的温度分别为多大？水升高的温度是沙石的多少倍？“水的比热容大”这一特点在人们的日常生活和生产中具有重要的意义。讨论：1、汽车发动机为何用水来冷却？2、冬天的散热器（俗称暖气片）为何用热水供暖？生活·物理·社会水的比热容大，在质量一定的条件下水升高相同温度时，吸热多，用水作冷却剂效果好。水的比热容大，在质量一定的条件下水降低相同温度时,放出的热量多，用热水水取暖效果好。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？水稻育秧“水的比热容大”这一特点在人们的日常生活和生产中具有重要的意义。讨论：1、汽车发动机为何用水来冷却？2、冬天的散热器（俗称暖气片）为何用热水供暖？生活·物理·社会3.水对气候具有调节作用小华在互联网上看到一段资料：“据有关专家预测，我国目前最大的三峡水利工程——三峡水电站建成后，三峡库区的气候会受到一定影响，夏天气温将比原来下降2℃左右，冬天气温将比原来升高2℃左右。”讨论说明专家们为什么会作出这样的预测？因为水的比热容大，夏天，它吸收的一定热量后，水升高的温度不多；冬天，它放出一定热量后，降低的温度不多。水对气候具有调节作用新疆有句谚语：“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。海滨２４℃－２８℃沙漠５℃－３８℃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：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。思考★5千克的水温度升高10℃,要吸收多少热量?1kg5kg1℃5kg1℃10℃4.2×103J5×4.2×103J10×5×4.2×103JC水=4.2×103J三、热量的计算１、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吸=Cｍ（t-t。）Ｑ放=Cｍ（t。-t）C—比热容△t—变化温度初温末温热量的计算1.已知铝的比热容是0.88×103J/(kg·℃)试计算：把质量为2kg，温度为30℃的铝块加热到100℃,铝块吸收的热量是多少？Q壶吸=c铝m铝Δt=0.88×10３J/(kg.℃)×2kg×(100-30)℃=1.232×105J2、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Δtm水=Q水吸/(c水Δt)=5.04×10５J/(4.2×10３J/(kg.℃)×(80-20)℃=2kgQ壶吸=c铝m铝Δt=0.88×10３J/(kg.℃)×0.2kg×(80-20)℃=1.06×104J例１：将质量为4kg的水从20℃加热到８0℃需要吸收多少热量？解：C水=4.2×103J/（kg·℃）t。=20℃t=80℃m=4kg根据Ｑ吸=Cｍ（t-t。）得：Ｑ吸=Cｍ（t-t。）Ｑ吸=Cｍ（t-t。）答：２、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２：某同学将一杯质量是200ｇ、温度是5℃的冷水倒入一杯质量是100ｇ、温度是85℃的热水中，混合后的水温度最高是多少？（若没有热量损失）解：设混合后的水温为t根据Q放=Q吸和Ｑ=Cｍ△t得：Cｍ（t。-t）=Cm（t-t。）1212ｍ（t。-t）=m（t-t。）1212答：3、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0.13×103B液体质量初温加热时间末温水480g20℃10min50℃煤油480g20℃5min50℃液体质量初温加热时间末温水480g20℃10min50℃煤油480g20℃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________。若要将2.5kg初温为20℃的水加热到80℃,至少需要燃烧___________m3的液化气．［水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),液化气的热值是5.0×107J/m3］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。℃)祝您一路顺风！再见！谢谢您的光临