1、,12.3 研究物质的比热容,沙子很烫而海水很凉,复习,1. 同样的壶,烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗?那个需要的热量多点? 2. 同样一壶水,烧到50与烧开需要的热量一样吗?,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?,?,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?,我猜想,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?,我猜到,设计实验,1、如何
2、使水和沙子(铁粉)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:取等质量的水和沙子(铁粉),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:取等质量的水和沙子(铁粉),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。,4.设计记录表格,进行实验,质量相等的铁粉和水升高相同温度时,水比铁粉需要的时间_(长/短),升高相同温度时水比铁粉吸收的热量_(多/少),这说明
3、: 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、水和铁粉谁的吸热能力强?,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 的水和铁粉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。,、比热容的单位 :,焦耳/(千克 ) J/(kg),读作“焦耳每千克摄氏度”。,、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 ),、水的比热容是:,它
4、的含义是:,练习:,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 ),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。,即,思考:
5、,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,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 C 0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
6、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 ),2.1kg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4.2103J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
7、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
8、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
9、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,沙漠,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
10、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?,1kg,5kg,1,5kg,1,10,4.2103J,54.2103J,1054.2103J,C水=4.2103J,三、热量的计算,、 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,=Ct,吸=C(t-t。),放=C(t。-t),C比热容 t 变化温度,初温,末温,例:将质量为4kg的水从20加热到0需要吸收多少热量?,解:
11、C水=4.2103J/(kg),t。= 20 t= 80 m= 4kg,根据吸=C(t-t。)得:,吸=C(t-t。),吸=C(t-t。),答:需要吸收1.008106J的热量,、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:某同学将一杯质量是200、温度是5的冷水倒入一杯质量是100、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 =Ct得:,0.1kg(85-t)=0.2kg(t-5), t= 31.7,答:混
12、合后的水温最高是31.7。,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,B,(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_。,不同,不同,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4.2103J/(kg),液化气的热值是5.0107J/ m3 ,水的比热容是42103J(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。),0.0126,