比热容

三、物质的比热容海水很凉砂石很热例:小明在烈日当空的海边玩耍，发现沙子烫脚，而海水却很凉。同样的太阳光照射，为什么会出现不同的结果呢？小明想：是不是沙子和海水吸热升温快慢不同呢？于是他从海边取了一些沙子和海水带回家进行探究。进行实验：比较的方法有哪些?应该控制哪些？你打算用哪种方法验证猜想？a.在加热时间（吸收热量）相同的情况下，观察物体升高的温度是否相同。b.观察物体升高相同的温度所需要的时间（吸收热量）是否相同。进行实验与收集证据物质种类质量/kg温度升高10℃所需时间/s温度升高20℃所需时间/s沙子0.2水0.2物质种类质量/kg加热相同时间温度升高温度/℃沙子0.2水0.2加热相同时间温度升高温度/℃加热时，使用玻璃棒不断搅拌，使沙子和水受热均匀。实验结论：等质量的水和砂子，吸收相同的热量，砂子升高的温度快（砂子温度变化大）例８:小明在两个相同玻璃杯中分别装上了相同质量的海水和沙子，用一个100W的白炽灯同时照射它们，并用温度计测出它们不同时刻的温度值。记录的数据如下表所示。照射时间/min024681012温度/℃海水31.031.632.132.532.833.033.1沙子31.032.533.834.835.836.036.3小明根据收集到的数据在方格纸上已经画出了海水的温度随时间变化的图像，如图11所示。请你在同一方格纸上画出沙子的温度随时间变化的图像。．．．．．．．结论？结论1：质量相同的海水和沙子，吸收相同的热量，沙子升温快。结论2：质量相同的海水和沙子，升高相同温度，海水需要吸收更多的热量。比热容意义反映在其它条件相同的情况下，物质的耐热本领的物理量符号c定义：单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃时所吸收（或放出）的热量单位：焦每千克摄氏度符号：J/(kg•℃)下面是几种物质的比热容，从表中数据你发现了什么？单位J/(kg•℃)水4.2×103铝0.88×103煤油2.1×103干泥土0.84×103冰2.1×103铜0.39×103砂石0.92×103水银0.13×1031、不同物质比热容一般不同2、同种物质状态不同，比热容也不同3、表中比热容最大的是水，其值是4.2×103J/(kg•℃)，其物理意义是1kg的水温度升高(或降低）1℃吸收（或放出）的热量为4.2×103J思考：为什么海水和砂子在同一时刻的温度不一样？解答：因为砂子和海水在相同的光照下吸收相同的热量，砂子的比热容小，温度上升的快；水的比热容大，温度上升的慢，所以砂子比海水热。4、育秧苗时，为防止秧苗冻坏，一般是晚上往秧田里灌水，早上排水，你能解释原因吗？水的比热容比较大的应用：6、甲、乙两地分别位于沿海地区或沙漠地区，表中记录了甲、乙两地三天内气温的最高值和最低值，你能判断出甲地是沿海地区还是沙漠地区吗？并简要说明理由时间5月27日5月28日5月29日气温甲地/℃乙地/℃最高最高最高最低最低最低252026122619271425212811答：甲地是.理由：.沿海地区甲地温差小5、质量、初温分别相等的铁块和水，它们都放出了相同的热量后，将铁块放入水中，则（）A．铁块与水之间没有热传递B．热量从铁块传向水C．热量从水传向铁块D．无法确定质量、初温分别相等的铁块和水，它们都放出了相等的热量后，因为水的比热容大于铁块，其温度下降慢，铁块温度下降快，温度低，所以水的末温高于铁块的末温故选C甲铁块的质量是乙铁块质量的2倍，它们吸收了相等的热量，则甲、乙比热之比，甲、乙升高的温度之比.热量(Q):物体在热传递的过程中转移的能量的多少.热量的表达式:J热量的单位:①当物体温度升高吸收热量:②当物体温度降低放出热量:)t-cm(t0吸Qt)-cm(t0放QtcmΔQ温度变化量思考练习将4kg的煤油温度从20℃升高到70℃，需要吸收多少热量？如果倒掉一半，它的比热容将为多少？（c煤油=2.1×103）将4kg的煤油温度从20℃升高70℃，需要吸收多少热量？把质量为0.5kg的铁锅中放入3kg水，把这锅水从20℃加热到90℃．求：（1）水吸收的热量；（2）铁锅和水共吸收多少热量．[c铁＝0.46×103J／（kg·C）]加热时，使用玻璃棒不断搅拌，使沙子和水受热均匀。例８:小明在两个相同玻璃杯中分别装上了相同质量的海水和沙子，用一个100W的白炽灯同时照射它们，并用温度计测出它们不同时刻的温度值。记录的数据如下表所示。照射时间/min024681012温度/℃海水31.031.632.132.532.833.033.1沙子31.032.533.834.835.836.036.3小明根据收集到的数据在方格纸上已经画出了海水的温度随时间变化的图像，如图11所示。请你在同一方格纸上画出沙子的温度随时间变化的图像。．．．．．．．结论？结论1：质量相同的海水和沙子，吸收相同的热量，沙子升温快。结论2：质量相同的海水和沙子，升高相同温度，海水需要吸收更多的热量。（2006淮安）图是小明和小华同学探究沙子与水吸热升温快慢的实验装置．设计实验方案时，他们确定以下需控制的变量，其中多余的是（）A.取相同质量的沙子和水B.盛放沙子和水的容器相同C.采用完全相同的加热方式D.酒精灯里所加的酒精量相同两种质量、初温相同的不同液体a、b分别用两个完全相同的加热器并且用同种燃料加热，加热过程中各种热量损失也相同，a、b两种液体的温度随时间的变化的图像如图所示，则这两种液体中比热较大的是_______，因为_______．甲铁块的质量是乙铁块质量的2倍，它们吸收了相等的热量，则甲、乙比热之比，甲、乙升高的温度之比.小明猜想“液体的密度ρ越大，其比热容C也越大”。他查到了一些液体的密度值如下表。由于不知道表中各种液体之间比热容的大小关系，需要用实验方法得到。实验器材：铁架台（带铁圈）、石棉网、温度计、细线、火柴、烧杯、秒表、天平和砝码（以上每一种器材数量足够、规格相同）；火焰相同的酒精灯若干；密度表中所给出的各种液体足量。实验中，小明选取的三种液体分别是煤油、植物油和水。（1）请完成以下实验要求：a.实验原理是：_________________。b.实验中你准备测量哪个物理量来间接知道液体的比热容大小？c.实验中要控制的变量是：液体的质量和___________。d.实验中，怎样操作才能使烧杯在单位时间内吸收的热量都相等？（2）如果测量的结果与小明的猜想相矛盾，则测出的三个物理量大小关系会有很多种，请写出其中一种。______。（3）如果小明选取煤油、酒精和水这三种液体做实验，会存在哪些问题？•.(1)a.c=Q/m△t(或Q=cm△t)（注：用t－t0或t0－t来表示△t也可）b.温度的变化量△t（或加热时间t）c.液体吸收的热量Q(或温度变化量△t)d调整铁架台上放烧杯的铁圈的高度，使酒精灯火焰与烧杯底部的距离相等。（2）△t煤油＝△t植物油＝△t水（3）①煤油和酒精的密度相等；②酒精易燃不能用火焰加热主。热量(Q):物体在热传递的过程中转移的能量的多少.热量的表达式:J热量的单位:①当物体温度升高吸收热量:②当物体温度降低放出热量:)t-cm(t0吸Qt)-cm(t0放QtcmΔQ温度变化量7、将质量相等、初温相同的水和某种液体在相同的酒精灯下同时分别加热，并把它们升高的温度随时间变化的关系如图表示.已知液体的比热小于水的比热，则直线表示水温随时间变化的进程；当温度都升高12℃时，液体所需时间min，水所需时间min.加热相同的时间，水和液体吸收了相同的热量，水的比热容大于液体的比热容，所以温度变化慢，b直线表示水温随时间变化的进程由图象得知当温度都升高12℃时，液体所需时间4min，水所需时间10min。思考练习将4kg的煤油温度从20℃升高到70℃，需要吸收多少热量？如果倒掉一半，它的比热容将为多少？（c煤油=2.1×103）将4kg的煤油温度从20℃升高70℃，需要吸收多少热量？（2006年模拟）某同学用两只相同的电加热器．给相同质量的水和某种液体加热，每间隔2min记录一次数据，如上表所示．已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），则该液体的比热容为()A.7.35×103J／（kg·℃）B.B.2.4×103J／（kg·℃）C.1.75×103J／（kg·℃）D.0.56×103J／（kg·℃）例7：太阳能热水器是将太阳能转化为内能的装置。某学校对太阳辐射功率进行了估测。他们用小明家的太阳能热水器进行测量，热水器的吸热板面积2.5m2,水箱里水的质量200kg,太阳光正对着照射875s,水温升高1℃,如果太阳辐射能转化为水能的效率60％.则太阳的辐射功率是多大?tWP太太t％Q60水t％tcm60J℃kg℃kgJtcmQ53104.81200/(102.4）水水太Q％W60JW％J％Q660104.860104.15水太255.2104.1/106.526mJWmJ太2875106.5/6405mwPsJtW太太阳能是一种廉价的无污染能源，开发和利用的前景广阔．从有关资料获悉，在地球表面，晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.2××103J/（m2·h）．有一太阳能热水器，可将接收到的热辐射的40％用来升高水温，如果该热水器接收阳光照射的有效面积始终是2.1m3，晴天晒了1h，其水箱中共有50千克的水，这些水经过这么长时间的热辐射后温度能升高多少摄氏度？例题七小明想找到一种让物体快速冷却的方法。为此小明进行了如下的探究：小明注意到妈妈是把饭菜放在空气中冷却的，而厨房中适合用来冷却的另一种物质就是水。水和空气哪个的导热性能好呢?为此小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个就放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上．如图所示．(1)对甲、乙两个瓶中的牛奶，小明要控制它们哪些量相同？；牛奶的质量、初温小明想找到一种让物体快速冷却的方法。为此小明进行了如下的探究：小明注意到妈妈是把饭菜放在空气中冷却的，而厨房中适合用来冷却的另一种物质就是水。水和空气哪个的导热性能好呢?为此小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个就放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上．如图所示．水传递热的本领比空气强(2)小明通过实验，得到的正确结论是什么？实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表：时间/min024681012141618甲的示数/℃70605347423937353433乙的示数/℃70666158555250484644(3)进一步分析表中甲的示数，小明又发现，在冷却过程中，牛奶冷却的快慢前后并不一致，是越来越_______的。小明想用“冷却速度”(用字母V代表)来定量表示冷却的快慢程度，请你给物理量下个定义：___________________________叫做冷却速率。慢单位时间内温度降低的多少实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表：时间/min024681012141618甲的示数/℃70605347423937353433乙的示数/℃70666158555250484644(4)小明又仔细分析了冷却速度变小的原因，认识到这是因为牛奶冷却的快慢还会受到________的影响。外界温度外界温度(4)小明又仔细分析了冷却速度变小的原因，认识到这是因为牛奶冷却的快慢还会受到________的影响。(5)根据(4)中的分析，小明终于找到了一个用水使物体快速冷却的办法，并且举一反三，明白了工业生产中使用流水喷淋法冷却高温物体的好处：①_____________________________________②___________________________。流水喷淋法的工作过程：如图通过喷头，大量细小的水珠源源不断地喷洒在高温物体上，落水收集后通过冷却塔再循环使用。