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12.3 研究物质的比热容
物体吸收热量的多少与什么因素有关
一壶水
半壶水
1、哪壶水需要加热的时间长？
2、哪壶水吸收的热量多？
3、这说明了物体吸收热量的多少与什么因素有关？
用同样的炉火烧开初温相同的一壶水和半壶水
物体吸收热量的多少与 物体质量 有关
在升高温度相同时，物体质量越大，吸收热量越多
3、这说明了物体吸收热量的多少与什么因素有关？
2、哪壶水吸收的热量多？
用同样的炉火烧开质量相等的水
1、哪壶水需要加热的时间长？
10 °C
90 °C
100 °C
100 °C
物体吸收热量的多少与物体 温度变化量 有关
在物体质量相同时，物体升高温度越大，吸收热量越多
烧水经验告诉我们：
水的 质量 越大，升高的温度 越大，需要吸收的热量越多
物体吸收热量的多少跟哪些因素有关？
①物体的质量(m)
②物体温度升高的多少(Δt)
我们从经验可知，对同一种物质来说，例如，水吸收或放出的热量跟水的质量和温度变化有关，它们之间存在怎样的关系呢 让我们通过实验来进行研究。
探究水的吸热与其温度变化量的关系
１.控制水的质量相同
初温20 °C
烧杯中盛有100g的水。
酒精灯对水加热后，选取一个温度作为起始温度开始计时，并将水每升高相同温度（例如5℃）所用时间记录在表中。
探究水的吸热与其温度变化量的关系
当质量一定时，水吸收的热量与升高的温度成 。
质量100g的水，实验的起始温度 ℃
20
正比
升高的温度 5℃ 10℃ 15℃ 20℃ 25℃
加热时间 2min 4min 6min 8min 10min
数据处理
实验结论
探究水的吸热与其质量的关系
１.控制升高相同温度
2.使水的质量不同
初温20 °C
初温20 °C
当升高的温度相同时，水吸收的热量跟它的质量成 。
数据处理
每升高5℃，记录下所需加热时间
20℃ 25℃ 30℃ 35℃ 40℃
1kg的水 0min 2min 4min 6min 8min
2kg的水 0min 4min 8min 12min 16min
实验结论
正比
物体吸热的多少无法用眼睛观察，怎么办？
水吸热的多少可以通过加热时间来反映。
热源相同，加热时间越长的，吸收热量越多
水吸收热量的多少可以通过加热时间来反映。
物理方法：
转换法
物体吸收热量的多少
跟物体质量的大小成正比，
跟物体温度变化多少成正比
科学实验表明：
物体吸收热量的多少跟哪些因素有关？
①物体的质量(m)
②物体温度升高的多少(Δt)
物体吸收热量的多少还与哪些因素有关？
中午，沙子很烫而海水很凉。
凉
烫
为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？
　　同样的日照情况下，吸收相同的热量，为什么沙子和海水升高的温度不同呢？
想一想
说明不同物质，吸热性能不同！
例如：
1kg干木柴完全燃烧，能放出1.2×107J的热量；
1kg汽油完全燃烧，能放出4.6×107J的热量，几乎是干木柴的4倍。
放热性能较差
放热性能较好
1kg某种燃料在 完全燃烧 时所放出的热量叫做这种燃料的热值。
燃料的热值
同种物质，在质量相等、温度变化相同时，吸收或放出的热量相等。
不同物质，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？
水和砂石，在质量相等、吸收热量相等时，温度变化是否相同？
探究水和砂石的吸热性能
思考：如何控制吸收热量相同？
热源相同、加热时间相同
（控制变量法）
进行实验
加热过程，搅拌水和砂石的目的是？
使其受热均匀
物质 0min 1min 2min 3min 4min 5min
水(100g) 17℃ 22℃ 27℃ 33℃ 38.5℃ 42℃
沙石(100g) 17℃ 23℃ 32℃ 42℃ 54℃ 67℃
1、吸收相同热量时，谁升温更快？
水
砂石
2、如果要水和沙石升高相同的温度谁需要的时间更长？
质量相等的不同物质，在吸收的热量相同时，升高的温度__ __。
不同
水和砂石，在质量相等、温度变化相同时，吸收热量是否相同？
探究水和砂石的吸热性能
（控制变量法）
质量相等的不同物质，在升高相同温度时，吸收的热量__ __的。
不同
物体吸收的热量的多少与
有关
2、升高的温度
1、质量
3、物质的种类
为了比较不同物质在吸热性能上的差别，物理学中，引入了比热容这个物理量。
比热容
1、定义：1kg的某种物质,温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量,叫这种物质的比热容.
比热容
2、符号： c
3、单位：J/（kg·℃）
读作“焦耳每千克摄氏度”。
水的比热容
c水=4.2×103 J/（kg·℃）
水的比热容
c水=4.2×103 J/（kg·℃）
物理意义 ：
1kg的水温度每升高(或降低) 1℃，吸收(或放出)的热量是4.2×103J
说一说物理意义
c铜=0.39×103 J/（kg·℃）
1kg的铜温度每升高(或降低) 1℃，吸收(或放出)的热量是0.39×103J
c酒精=2.4×103 J/（kg·℃）
1kg的酒精温度每升高(降低) 1℃，吸收(或放出)的热量是2.4×103J
c铜=0.39×103 J/（kg·℃）
c酒精=2.4×103 J/（kg·℃）
c水=4.2×103 J/（kg·℃）
比热容越大，
表示吸热能力越强。
比热容：
表示不同物质的吸热能力
比热容越大，
表示吸热能力越强。
水的比热容是比较大的！
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
分析比热表，可以找出哪些规律 ？ J/(kg · ℃)
物质的比热容只与
有关
②物质的状态
①物质的种类
与其他全部无关！！！
物质的比热容是物质的特性之一.
因此，可以用比热容来鉴别物质的种类。
对某种确定的物质来讲,比热容是一个确定的数值,它只与物质的种类和状态有关，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。
物体的比热容跟温度有关
物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关
物体的比热容是物质本身的一种特性
物体的质量越大它的比热容越大
×
×
×
√
判断题
物体温度越高，比热容越大
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。
物体吸收的热量越多，比热容越大
×
×
√
判断题
一杯煤油用去一半,它的比热容减为原来的二分之一
吸收热量多的物质,比热一定大
×
×
判断题
3.下列说法正确的是 ( )
A.一杯煤油用去一半,它的比热容减为原来的二分之一
B.吸收热量多的物质,比热一定大
C.高温物体放出的热量一定多
D.质量相等的水和煤油,吸收了相同的热量,煤油升高的温度大于水升高的温度
D
1.一滴水和一盆水的比热容谁大？
答：一样大！！！
2.把一根铁丝截为长短不同的两段，哪段铁丝的比热容大些？
答：一样大！！！
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
中午，沙子很烫而海水很凉。
凉
烫
为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？
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
吸收相同热量，
升温慢的，比热容较 。
Q＝c·m·△t
大
同
大
小
3.两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图。根据图线可知(　　)
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.如果升高相同的温度,两种液体吸收的热量相同
C.加热时间相同,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.加热时间相同,甲液体温度升高比乙液体温度升高得多
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水的比热容
c水=4.2×103 J/（kg·℃）
物理意义 ：
1kg的水温度每升高(降低) 1℃，吸收(或放出)的热量是4.2×103J
砂石的比热容
c砂石=0.29×103 J/（kg·℃）
物理意义 ：
1kg的砂石温度每升高(降低) 1℃，吸收(或放出)的热量是0.29×103J
水的比热容大，代表吸热性能较好
c水=4.2×103 J/（kg·℃）
砂石的比热容小，代表吸热性能较差
c砂石=0.29×103 J/（kg·℃）
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
因为水的比热容大，砂石的比热容小
“早穿皮袄午穿纱 ，围着火炉吃西瓜”
(1)1kg水温度升高10°C时，需要吸收的热量是多少？
(2)10kg水温度升高5°C时，需要吸收的热量是多少？
4.2x103J × 10 = 4.2x104J
4.2x103J ×10×5 = 4.2x105J
练习
(3)10kg水温度从 10°C 升高到 100°C时，需要吸收的热量是多少？
4.2x103J × 10 × 90 =3.78×106J
练习
Q＝c·m·△t
热量的计算公式
Q＝c·m·△t
例：将质量为4kg的水从20℃加热到８0℃需要吸收多少热量？
Ｑ吸=cｍ△t
=4.2×103
J/（kg·℃）×4kg×（80℃-20℃）
=1.008×10
6
J
燃料燃烧放出的热量公式：
　　　Q放＝qm
　　　Q放＝qV
燃料燃烧放出的热量会完全被水吸收吗
在多数情况下，燃料不可能完全燃烧，因此燃料燃烧时实际放出的热量往往少于根据热值计算出来的热量。
燃料燃烧放出的热量不可能完全得到利用。
燃料燃烧放出的热量
一部分散失到空气中
一部分传给盛水的容器和炉子
被水吸收
（有用功）
（额外功）
炉子的效率：有效利用的热量与完全燃烧时放出的热量的比值．
热效率公式：
η= ×100％
普通的家用煤炉燃烧无烟煤，燃烧效率只有15％；
普通燃煤锅炉，燃烧效率约为30％；
现代化的锅炉，燃烧效率可达90％左右
阅读与思考
①改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧。
②尽可能减少各种热量损失。
提高热效率的措施
热效率公式：
η= ×100％
Q吸=cm△t
Q放=qm 或 Q放=qV
某家庭需要将50Kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8Kg煤气。
(已知煤气的热值q=4.2×107 J/Kg)
求： 煤气灶烧水的效率。
C
A B C D
1．以下四种现象中，与水的比热容没有很大关系的是（ ）
A．汽车的发动机用循环流动的水来冷却
B．生活中往往用热水取暖
C．夏天洒水降温
D．海滨城市温差小
用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线．若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），煤的热值约为3×107J/kg．求：
(1)煤完全燃烧产生
的热量；
(2)经过6min时间
加热，水所吸收的热量；
(3)煤炉烧水时的热效率．
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 0.13×103
B
问：为了保护秧苗不受冻，傍晚向秧田里多灌些水，这是为什么？
答：这是因为水的比热比较大，夜间释放热量，秧田里的水的温度变化小，秧田的温度不致降低太多，秧苗就不致冻坏。
讨论 ：
汽车发动机为何用水来冷却？
生活·物理·社会
水的比热容大，吸热性能好
用水作冷却剂效果好。
讨论 ：
热水袋为何用水来取暖？
生活·物理·社会
因为水的比热容大，降低相同温度，它放出的热量比较多
水的比热容
c水=4.2×103 J/（kg·℃）
物理意义 ：
1kg的水温度每升高(降低) 1℃，吸收(或放出)的热量是4.2×103J
c铜=0.39×103 J/（kg·℃）
c酒精=2.4×103 J/（kg·℃）
c水=4.2×103 J/（kg·℃）
“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。
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容大，所以海水升温比沙子慢；没有日照时，海水降温比沙子慢。
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
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
“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。
(3)10kg水温度从 10°C 升高到 100°C时，需要吸收的热量是多少？
4.2x103J × 10 × 90 =3.78×106J
4）10kg水温度从80°C降低到30°C时,需要吸收还是放出的热量？热量是多少？
4.2x103J x 10 x 50 = 2.1 x 106J
放热
练习
另外，燃料燃烧放出的热量也不可能完全得到利用。
燃料燃烧放出的热量
一部分散失到空气中
一部分传给盛水的容器和炉子
被水吸收

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