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5.2热量 比热容(含2个课时)
第5章 热与能
教师
xxx
沪教版 八年级第二学期
热量 热传递
比热容及其应用
探究比较不同物质的吸热情况
热量的计算
01
03
02
04
CONTANTS
目 录
上面三个情景中发生了什么热现象？
烧水
炒栗子
下面是生活中与热有关的现象
热传递
海边浴场
情景引入
①你去过大海边吗？烈日下的中午，当你在水中游泳上岸时，脚踩在沙子上有什么感觉？与在水中的感觉有什么不同？
②而到了傍晚，沙滩凉了下来，海水却还暖暖的。
白天海水凉，
沙滩烫脚。
傍晚沙滩凉，
海水却暖暖。
同样的太阳照射下，为什么沙子和水的温度不同？
情景引入
热量与热传递
01
1.热传递：热总是从温度高的物体传到温度低的物体，或者从物体的高温部分传到低温部分。
热传递的特点：
热传递的条件:
具有方向性
存在温度差
热传递的规律:
进行到温度相同为止
热传递传递的是热量而不是温度
探究新知
热传导：
热沿着物体由温度高的部分传到温度低的部分
热对流：
靠液体或气体的流动来传递热
热辐射：
热由物体沿直线向外射出去
2.热传递的三种方式：
探究新知
（一）热传导
1.概念：热从高温部分沿着物体传到低温部分的方式。
2.特点：传导中物质本身不移动。
3.热的良导体和不良导体
探究新知
（二）热对流
1.概念：靠液体或气体流动来实现的热传递方式。
2.特点：对流中液体或气体的分子在移动。
3.例子：烧水、空调
探究新知
（三）热辐射
1.概念：高温物体直接向外发射热的现象。
2.特点：速度快，可以在真空中直线传播。
3.例子：太阳、红外线取暖器
4.颜色越深，吸收辐射能力越强
表面越粗糙，吸收辐射能力越强
探究新知
热辐射现象
探究新知
问题1：热传递的方式有哪几种？请分别指出上列情景中相应过程中热传递的方式。
炒栗子
热传导
煮开水
对流
晒太阳
热辐射
问题2：热传递的过程中，物体间的能量生了怎样的转移？
能量从温度高的物体转移到了温度低的物体。
在热传递的过程中，温度高的物体放出能量；温度低的物体则吸收这些能量。
探究新知
热传递
热传导
热对流
热辐射
热传递的三种方式:
探究新知
探究比较不同物质的吸热情况
02
炎炎夏日，同样的日照条件下，
为什么沙子热得烫脚，海水却很清凉？
思考：
探究新知
不同物质吸收相同的热量，升高的温度相同吗？
提出问题
同样日照条件
吸收相同的热量
沙子升高的温度多
海水升高的温度少
沙子热
海水凉
探究新知
【实验器材】
烧杯、电加热器、天平、电子计时器、数字温度计、电源。
【实验目的】
比较不同物质吸热的情况。
实验探究1
探究新知
【注意事项】
1.控制食用油和水的质量保持不变
2.使用完全相同的热源加热
控制变量
完全相同热源，单位时间放出的热量相同。
用加热时间的长短表示吸收热量的多少
3.实验中还需要测量食用油和水升高的温度
初温和末温
探究新知
【实验方案】
用完全相同的电加热器，分别加热质量相等的食用油和水，每隔相同的时间，测量并记录他们的温度。
探究新知
【实验数据】
加热时间/min 0 1 2 3 4
食用油的温度/℃ 30 31.4 33.1 35 37.1
水的温度/℃ 30 30.6 31.3 32.2 33.4
表示变化，t表示温度， t表示升高的温度
t=t末-t初
质量相等的食用油和水，加热相同的时间，水升高的温度少。
探究新知
升高的温度/℃ 加热时间/min
食用油 5 3
水 5 4
质量相等的食用油和水，升高相同的温度，水的加热时间长。
加热时间/min 0 1 2 3 4
食用油的温度/℃ 30 31.4 33.1 35 37.1
水的温度/℃ 30 30.6 31.3 32.2 35
代表水吸收的热量多
探究新知
【实验结论】
质量相等的食用油和水，吸收相同的热量，水升高的温度少。
质量相等的食用油和水，升高相同的温度，水吸收的热量多。
不同物质的吸热能力不同。
即：相同质量的不同物质升高相同的温度吸收的热量也不同
探究新知
比热容及其应用
03
烧开一壶水比烧开半壶水，需要吸收的热量更多。
烧开一壶水比烧热同一壶水，需要吸收的热量更多。
知识延申
水吸收的热量与质量、升高的温度有关。且是成正比关系，
Q=cm t
探究新知
比热容（c ）
2、定义:
单位质量(1Kg)的某种物质在温度升高(或降低）1℃时所吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容.
1、物理意义：
用来比较物质的吸热能力的物理量。
探究新知
3、物理表达式：
c
=
Q
m t
Q的单位：焦耳（J）
m的单位：千克（kg）
t的单位：摄氏度（℃）
4、单位：J/（kg·℃），
读作：焦每千克摄氏度
5、比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容。
探究新知
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℃时，吸收(或放出)热量为4.2×103J。
读 作:
物理意义：
分析与讨论
探究新知
通过表格可以发现什么？
探究新知
通过表格可以发现：
（1）不同物质的比热容一般不同，如：（冰和煤油），其比热容相同。
（2）常见物质中，水的比热容最大，是4.2×103J/（kg·℃）。
（3）物质的比热容与物态有关，如水和冰的比热容不同。
（4）大多数液体比热容大于固体比热容，液态金属水银除外。
影响比热容
有关因素：物质种类、状态、。
无关因素：质量、温度、吸收或放热的多少。
探究新知
（2）、汽车发动机用水冷却
水的比热容较大的应用
（1）、用热水取暖
因为水的比热容大。在吸收和放出一样热量的情况下，升高和降低的温度小，取暖和散热效果好。
探究新知
（3）为什么同一纬度的海滨城市和沙漠地区的气温变化差别如此大
海滨24℃－28℃
沙漠5℃－38℃
讨论
新疆有句谚语：“早穿皮袄午穿纱 围着火炉吃西瓜”能说出道理吗？
探究新知
（4）海陆风的成因
因为海水的比热容比砂石的大。吸放热相同的情况下，温度变化小。
探究新知
晚上吹陆风
白天吹海风
【调节气温】
探究新知
（5）、冬天人们为了防冻，白天会放掉农田里的水，晚上会往里面灌水，这是为什么？
水的比热容大，吸热升温慢，放热降温慢。白天农田吸热，白天放水是让农田里面吸热升温快些；晚上气温下降，农田散热降温，灌水是为了让农田不致降温太多，以保护农田里的庄稼。
探究新知
热量的计算
04
②物体温度升高时，所吸收的热量为：
③物体温度降低时，所放出的热量为：
t0 表示物体原来的初温度，t 表示物体的末温度。
Ⅰ、热量的计算
Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt
Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt
C
①根据比热容公式
探究新知
热平衡
（1）概念：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高.若放出的热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”.
（2）热平衡方程：Q吸 = Q放.
Ⅱ、热量和热平衡
（1）如果某物体的比热容为c，质量为m，温度变化为Δt，则物体吸收或放出的热量为Q=cmΔt.
（2）此公式适用于物体温度改变时，物体吸收或放出热量的计算，对物态变化的过程不适用.
热量和热平衡问题的计算
（3）物体的温度升高时吸收的热量Q吸=cmΔt升=cm(t-t0)；物体的温度降低时放出的热量Q放=cmΔt降=cm(t0-t)，Δt为物体温度的变化值，即物体高温值和低温值之差.
（4）在热传递过程中，当两个物体之间只有热传递而没有热量的损失时，根据热平衡，则有Q吸=Q放.
例题1 在1标准大气压下，把一质量为500g的高温物体投入质量为8kg、温度为20℃的水中，如果物体放出的热量是2.73×106J，不计热量损失，则水的温度会升高到多少℃？
解：根据热量公式 Q = cmΔt，水升高的温度为：
由于t0+Δt=20℃+81.25℃=101.25℃＞100℃，又因在标准大气压下水沸腾后温度会保持100℃不变，故水的末温为100℃。
典型例题
例题2.使20 g冰的温度从-10℃升高到0℃，但未熔化成水，需要吸收多少热量？如果这些热量是由温度从5℃降低到0℃的水供给的，需要多少克5℃的水？［冰的比热容2.1×103 J/(kg·℃)］
解：m冰=20 g=20×10-3 kg，Δt冰=0℃-(-10℃)=10℃，冰吸收的热量Q吸=c冰m冰Δt冰=2.1×103 J/(kg·℃)×20×10-3 kg×10℃=420 J；
由题知，冰升高温度吸收的热量由水降温放热提供，即Q吸=Q放=c水m水Δt水，Δt水=5℃-0℃=5℃，需要水的质量
典型例题
1.关于温度和热量，正确的说法是　（ ）
Ａ、物体温度越高所含有的热量就越多
Ｂ、热量多的物体会把热量传给热量少的物体
Ｃ、温度高的物体把温度传给温度低的物体
Ｄ、温度高的物体把能量传给温度低的物体
D
课堂练习
2.关于热量和热传递，下列说法中正确的是 （ ）
A．温度高的物体含有的热量一定多．
B．比热大的物体含有的热量一定多．
C．热量总是从含有热量多的物体传递到含有热量少的物体．
D．热量总是从温度高的物体传向温度低的物体．
D
课堂练习
3.（2020 丹东一模）烈日当空，在海边玩耍，会发现沙子烫脚，海水却是凉凉的。这是因为（　　）
A．沙子密度较大 　　　B．海水的密度较大
C．沙子的比热容较大 D．海水的比热容较大
Ｄ
课堂练习
4.（2020 深圳模拟）图为海风形成的示意图，海风形成的根本原因是：与海洋相比，陆地的（　　）
A.比热容较小，在相同日照条件下升温较快，气温较高
B.比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，气温较低
C.比热容较大，在相同日照条件下升温较快，气温较高
D.比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，气温较低
A
课堂练习
5．（2019 上海）质量相同的两金属块，吸收相同的热量，升高的温度不同，则（　　）
A．升高温度较大的金属块比热容一定大
B．升高温度较大的金属块比热容一定小
C．温度高的金属块比热容一定大
D．温度高的金属块比热容一定小
Ｂ
课堂练习
6.（2020 邗江区二模）一块冰全部熔化成水后，下列判断正确的是（　　）
A．体积一定变大 　　　B．比热容一定不变
C．具有的热量一定变大 D．具有的内能一定变大
Ｄ
课堂练习
7.（2019 福建）如表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断正确的是（　　）
A．不同物质的比热容一定不同
B．物质的物态发生变化，比热容不变
C．质量相等的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量
D．质量相等的水和煤油吸收相同的热量，水升高的温度更多
物质 水 煤油 冰 铝 铜
比热容/（J kg﹣1 ℃﹣1） 4.2×103 2.1×103 2.1×l03 0.88×103 0.39×103
Ｃ
课堂练习
8.（2020 东城区二模）小东根据图提供的信息得出以下四个结论，其中正确的是（　　）
A．铁块和铝块升高相同温度，吸收的热量一定不等
B．质量相等的水和沙子，吸收相同热量，水比沙子升温多
C．我国北方楼房中的“暖气”用水作介质，是因为水的比热容大D．质量相等的沙子和铁，降低相同温度，
沙子放出的热量少于铁放出的热量
C
9.小黄同学为了研究物质的比热容，取质量相等的甲、乙两种液体，用同样的电热器同时加热（不计热损失）。过一段时间后，发现甲液体升高的温度比乙液体大，由此判断甲、乙两物质的比热容的大小关系是甲 乙。
小于
10.新疆民谣“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜。” 反映了当地昼夜的温差较 （大/小），从比热容角度来看，这是由于 。
大
砂石的比热容较小
课堂练习
11.（2020 苏州模拟）小明想利用如图甲所示的装置，来探究不同物质的吸热能力．方法是：“加热质量相同的水和煤油，使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少．”
器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计（以上二个）、 、质量相等的水和煤油．
物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 时间/min
水 60 20 45 6
食用油 60 20 68 6
秒表
课堂练习
（1）在实验中取两个相同规格的加热器目的是： ，从表中数据可知，质量相等水和食用油的加热相同时间，食用油的温度比水的温度 （选填“高”或“低”）．
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给 加热更长的时间，因此我们还可以用：
“使 　　　 的不同物质，变化相同的温度，观察加热时间的长度，来判断不同物质的吸热能力”．
（3）通过所测量是实验数据，我们可以得出，　　　　（填“水”或“食用油”）吸热的能力更强．
相等时间内吸收的热量相等
高
水
质量相同
水
课堂练习
（4）某同学在实验时绘制了如图乙所示的图象，该同学认为：“加热相同的时间时，A升高的温度高一些，这说明A吸收的热量多一些．”这位同学的判断是否正确？ 　　　 ．原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（5）如果在A、B两种物质中，有一种是水，且它们的质量相同，如在相同的热源下加热，请你根据所给信息判断A、B两种物质中哪个是水？ 　　 。
错误
用相同的加热器加热，相等时间内吸收的热量相等；
B
课堂练习
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