资源简介

(共40张PPT)
第十二章 内能与热机
12.3 物质的比热容
1.能通过实验探究得出不同物质的吸热能力不同。
2.了解比热容的概念；知道比热容是物质的一种特性。
3.能够利用比热容知识来解释生活中的一些现象。
4.会进行简单的吸热（放热）计算。
学习目标
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
海滨从24℃－28℃
观察与思考
中 午
夜晚，沙子变凉了而海水却很温暖
傍 晚
白天，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？
观察与思考
我们已经知道，水在质量相等、温度变化相同时，吸收或放出的热量相等。那么，不同物质 ( 如水和砂石 ) ，在质量相等、温度变化相同时，它们吸收或放出的热量也相等吗？
一、不同物质的吸热、放热性能
观察与思考
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？
可能与物质的种类有关。
1.如何使水和砂石温度升高？
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
实验与探究
方案一：取等质量的水和砂石，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：取等质量的水和砂石，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？
研究对象：砂石、水
设计实验
实验方案：用两盏相同的酒精灯分别给
盛在两个规格相同的烧杯里的质量相等
的水和砂石加热，用温度计测量水和砂
石的温度变化。
数据记录表：
保持水和砂石的质量相同，加热相同的时间（吸收的热量相同），比较升高的温度。
进行实验
吸收相同热量时，谁升温更快？
如果要水和砂石升高相同的温度谁需要的时间更长？
水
砂石
分析论证
质量相等的砂石和水升高相同温度时，水比砂石需要的时间_____（选填“长”或“短”），升高相同温度时水比砂石吸收的热量____（选填“多”或“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_______（选填“相同”或“不同”）。
长
多
不同
归纳与小结
定义：
符号：
单位：
c
焦耳每千克摄氏度，J/(kg·℃)
比热容是物质的一种属性，数值上等于1kg的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。
在物理学中，用比热容表示物质的吸热、放热性
能，比热容的大小在数值上等于1kg的某种物质，温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。
二、比热容
水的比热容是：
4.2× 103J／（kg·℃）
4.2×103焦耳每千克摄氏度
1kg水每升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103J。
读作:
物理意义：
一些常见物质的比热容
表中数据可以看出，水的比热容是砂石比热容的4倍多。显然，对于质量相等的水和砂石来说，在吸收相等热量的情况下,水的温度上升得少，而砂石的温度上升得多。
物 质 比热容c/[J·(kg ℃)-1] 物 质 比热容c/[J·(kg ℃)-1]
水 4.2 x 103 铝 0.88 x 103
酒精 2.4 x 103 干泥土 0.84 x 103
煤油 2.1 x 103 铁、钢 0.46 x 103
冰 2.1 x 103 铜 0.39 x 103
蓖麻油 1.8 x 103 汞 0.14 x 103
砂石 0.92 x 103 铅 0.13 x 103
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。
总结：
中午，我们在水边玩耍的时候，脚踩在沙子上有什么感觉？踩在水中有什么感觉？为什么有不同的感觉？
观察与思考
砂石和海水受太阳照射时间相同的条件下，砂石的比热容小，温度变化大；海水的比热容大，温度变化小。故感觉砂石烫，海水不那么烫。
如图，人们选择用水给发动机冷却，用水取暖，这是为什么？
水的比较容大，等质量的水和其他物质相比，吸收同样的热量，水的温度升得慢，制冷效果好；降低同样的温度，水放出的热量比较多，取暖效果较好。
观察与思考
如图，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？
观察与思考
三、四月份昼夜温差大，夜晚气温降低，在稻田里灌些水，由Q=cmΔt可知，在夜晚时，水和泥土相比，水的比热容较大，在相同的条件下放出相同的热量，水的温度下降较少，从而使秧苗的温度不至于太低而被冻坏；白天，将水放掉，因为泥土的比热容较小，吸收相同的热量温度升高得较多，有利于秧苗生长。
（1）由于水的比热容较大，一定质量的水升高（或降低）一定温度，吸收（或放出）的热量很多，有利于作冷却剂或用来取暖。
（2）由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变化不多，有利于调节气温。
归纳与小结
知道了物质的比热容c，又知道这种物质的质量m，以及升高的温度(t2-t1)。根据比热容的公式:
可计算出物体温度升高时吸收的热量:Q吸=cm(t2-t1)。
同理，物体的温度由t1降低至t2时放出的热量可以写成
Q放=cm(t1-t2)。
三、热量的计算
例题： 质量为2kg的砂石，温度从10℃升高到20℃，吸收了多少热量
解：查得砂石的比热容:c砂=0.92 ×103J/( kg·℃)。
升高的温度t2-t1=20℃-10℃=10℃，
砂石的质量m=2kg，
由热量计算公式得
Q吸=c砂m (t2-t1)=0.92×10 J/ (kg·℃ ) ×2kg ×(20 ℃-10℃)
= 1.84×104J。
答:砂石吸收的热量为1.84×104J。
探究物质的吸、放热性能
1. [2024·滁州月考改编]如图是“探究不同物质吸热能力”的 实验装置。
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
(1)实验时应将 和初温相等的煤油和水分别装入两个相同的烧杯中，然后用两个相同的酒精灯加热，每隔2 min记录一次温度，实验记录如表所示。
加热时间/min 0 2 4 6 8
温度/℃ 煤油 20 24 28 32 36
水 20 22 24 26 28
质量　
(2)选用相同的酒精灯加热的目的是保证相同时间内水和煤 油 相同。
(3)由表中数据可知，煤油和水吸收相等热量，升高温度较 大的是 ；从开始加热到28 ℃时，煤油和水吸 收热量：Q煤油 (填“＞”“＜”或“＝”)Q水，说 明 的吸热能力更强。
吸热　
煤油　
＜　
水　
认识比热容
2. 【原创题】为了反映物质的吸放热本领大小，物理学中引 入比热容的概念，已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)， 它表示的物理意义是1 kg水温度升高(或降低)1 ℃所吸收 (或放出)的热量是 J。人们常说“水是生命之 源”，一杯水喝掉一半后，剩余水的比热容 (填 “变大”“变小”或“不变”)；水凝固成冰后，它的比 热容 (填“不变”或“改变”)。
4.2×103　
不变　
改变　
水 4.2×103 铝 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 铁、钢 0.46×103
砂石 约0.92×103 铜 0.39×103
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
A. 不同种类的物质，比热容一定不同
B. 比热容与物质的状态无关
C. 质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量，铜 块的末温更低
D. 0 ℃铁的比热容等于50 ℃铁的比热容
【答案】D
比热容知识的应用
4. [2023·济宁模拟]济南泉水来源于南部山区，如图所示，大 气降水渗入地下后，至城区遇到岩体阻挡，喷涌而出。 “清泉石上流”，吸引着众多市民前来亲水纳凉。阳光下 石板路热得烫脚，而踩在旁边的水洼里却感觉很凉爽，这 主要是因为水和石板具有不同的 。
比热容　
A. 比热容小 B. 密度大
C. 热值大 D. 含有的热量多
A
A. 让热水流过散热器供暖
B. 夜间，在秧田里灌水保温
C. 发现人中暑时，常在其额头上擦冷水降温
D. 用水作为汽车发动机的冷却液
C
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
7. 小王家购买了一台电暖器，在阅读说明书时发现该电暖器 里的导热介质是油，而不是水，这是因为油的比热容比 水 ，加热时升温比较 ，从而达到迅速取暖的 目的。
小　
快　
8. [2023·重庆模拟]小点将质量和初温均相同的铝、铜、铁三 个小勺浸没在沸水中煮较长的一段时间后，三个勺的末 温 。从沸水中吸热最多的是 勺，吸热最少 的是 勺。(已知c铝＞c铁＞c铜)
相同　
铝　
铜　
9. [2024年1月合肥期末]如图是同一纬度某一沿海城市和某一 内陆城市的年气温变化曲线，请判断内陆城市一年气温变 化所对应的曲线是 (填“A”或“B”)。
B　
D
A. a液体比热容小
B. b液体是水
C. 0～3 min内a液体吸收的热量少
D. 升高相同的温度时，b液体吸收的热量少
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
11. [2024年1月合肥庐江期末](1)如图1甲所示是“探究不同物 质吸热升温现象”的实验装置，小华选用沙子和水进行 实验，用两个相同的容器(图中用虚线框表示)分别装入质 量相等的沙子和水，用相同的装置加热。从实验效果考 虑，本实验选择 (填“烧杯”或“易拉罐”)作 为盛放两种物质的容器较好，两种物质吸收热量的多少 可通过 (填“物质升高的温度”或“加热时 间”)比较。
易拉罐　
加热时间　
(第11题图1)
控制
相同时间内A、B两种液体吸收的热量相同(合理即
可)　
(3)小明实验中作出如图2所示的图像，分析图像可知， A、B两种液体升高相同温度时，吸收热量之比 为 。
9∶4　
(第11题图2)
12. 【跨学科·地理】在沿海地区炎热的天气里，由于陆地与 海水的 不同，易形成海陆风；白天，陆地比 大海升温 (填“快”或“慢”)，地面与海面上空的 空气形成对流，形成海风，如图 (填“甲”或 “乙”)所示。
比热容　
快　
乙　
12.3 物质的比热容
一、探究物质的吸、放热性能
质量相等的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量是不相等的
二、比热容
1.定义
2.单位：焦每千克摄氏度，符号是 J/(kg·℃)
3.比热容是物质的一种属性，用字母 c 表示
4.比热容的应用
三、热量的计算

展开更多......

收起↑