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第二节 物质的比热容
第十四章 内能与热机
（2）烧开一锅水与烧开半锅水相比，哪个先烧开？这一事实说明在升高相同温度时，物体吸热的多少与什么有关？
半锅水先烧开。这一事实说明在升高相同温度时，物体吸热的多少与物体的质量有关。
（1）都是烧开一锅水，开大火和开小火哪个烧开得快？
观察思考
铁块
铜块
(1)给相同质量的铁块和铜块加热，让它们升高相同的温度，吸收的热量一样吗？
水
煤油
(2)给相同质量的水和煤油加热，让它们升高相同的温度，吸收的热量一样吗？
观察思考
（1）物体吸收热量的多少与哪些因素有关呢？
质量和升高的温度．
（2）物质吸收（或放出）热量的多少，除了与物质的质量和温度变化有关外，还可能与什么有关？
可能与物质的种类有关．
一、探究物质吸热或放热规律
思考
实验探究
探究不同物质的吸热能力
实验器材
烧杯、酒精灯、天平、钟表、温度计、搅拌器、水、煤油等．
采用控制变量法探究物质吸收的热量跟物质的种类是否有关？（用相同的热源给质量相同的不同物质加热，使其升高相同的温度，比较它们的加热时间）
研究不同物质吸收热量的能力，所要控制的因素：
1.加热的热源要相同
2.质量相同
3.升高的温度相同
对于同一个物体，如果加热方法完全相同, 就可以认为相同时间里物质吸收的热量相同。
设计实验
信息窗
（1）取相同质量的水和煤油分别倒入两只烧杯中，按上图组装实验器材。
（2）观察并记录加热前两种物质的初温t1，预先设定好液体加热的末温t2.
（3）分别给两种物质加热，记下加热的开始时刻。加热时，上下反复缓慢地提拉搅拌器。
（4）当一种液体温度达到 t2时，记录该物质加热的最终时刻，计算该物质加热时间t。对另一物质作同样的观察、操作和记录。当热源相同时，两液体升高温度相同的情况下，加热时间越长的物质从热源吸热越多。
（5）将用过的煤油和水倒在指定的器皿内。整理好实验器材。
实验步骤
使水和煤油受热均匀
实验次数 液体名称 液体质量m/g 液体初温t1/℃ 液体末温t2/℃ 加热时间t/min
实验数据记录表格
实验次数 液体名称 液体质量m/g 液体初温t1/℃ 液体末温t2/℃ 升高温度 加热时间t/min
1 水 100 20 50 30 10
2 水 100 50 80 30 10
3 水 100 20 80 60 20
4 煤油 100 20 50 30 5
5 煤油 100 50 80 30 5
6 煤油 200 20 50 30 10
（1）比较1、2或4、5组数据，得出结论：
（2）比较1、3组数据，得出结论：
相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量相同。
相同质量的同种物质，升高的温度越高，吸收的热量越多。
实验数据分析
（3）比较1、4组数据，得出结论：
（4）比较4、6组数据，得出结论：
实验次数 液体名称 液体质量m/g 液体初温t1/℃ 液体末温t2/℃ 升高温度 加热时间t/min
1 水 100 20 50 30 10
2 水 100 50 80 30 10
3 水 100 20 80 60 20
4 煤油 100 20 50 30 5
5 煤油 100 50 80 30 5
6 煤油 200 20 50 30 10
相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同。
同种物质升高相同的温度，质量越大的吸收的热量越多。
实验数据分析
点击下方图片观看视频——比较不同物质吸热的情况
不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同。
等质量的水和煤油，升高相同温度，水需要的加热时间更长，水比煤油吸收热量多。
怎样表示不同物质这种性质上的差别呢？
归纳小结
思考
比热容的概念：
比热容的大小等于一定质量的某种物质在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量与它的质量和升高（或降低）温度的乘积之比。
比热容的国际单位：J/(kg·℃)
比热容的符号：用 “ c ” 表示
比热容的公式：
二、物质的比热容
比热容的计算公式
当物体温度升高时，比热容的计算公式为
当物体温度降低时，比热容的计算公式为
Q 表示物质吸收或放出的热量，单位是焦耳（J）
m 表示物体的质量，单位是千克（kg）
t1 表示物体的初温度，t2 表示物体的末温度，单位是摄氏度（℃）
比热容的物理意义
反映了在条件相同的情况下，物质吸收或放出热量的能力。水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。表示1kg水温度升高或降低1℃时吸收或放出的热量是4.2×103J.
点击下方图片观看视频——比热容的定义
一些物质的比热容
物质 比热容 c/（J kg -1 ℃-1） 物质 比热容
c/（J kg-1 ℃-1）
水 4.2×103 铝 0.88×103
酒精 2.4×103 干泥土 0.84×103
煤油 2.1×103 铁、钢 0.46×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
蓖麻油 1.8×103 汞 0.14×103
砂石 0.92×103 铅 0.13×103
思考
从上表中你能发现哪些信息？
比热容是物质的一种特性
（1）不同的物质比热容一般不同。
（2）比热容与物质的质量、温度变化、吸收或放出热量以及体积和形状无关；它仅与物质的种类和状态有关。
（3）比热容反映了物质吸热放热的本领；比热容越大，吸热或放热本领越强。
（4）比热容可以用来鉴别物质的种类。
归纳小结
关于比热容,下列说法正确的是( )
A.物体的比热容跟温度有关
B.物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关
C.物体的比热容是物质本身的一种特性
D.物体的质量越大，它的比热容越大
C
练一练
下列物质的比热容发生改变的是（ ）
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
练一练
点击下方图片观看视频——比热容在生活中的应用
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，用热水取暖效果好。
水的比热容大
“朝穿皮袄午披纱，怀抱火炉吃西瓜”这是沙漠地区早晚气温反差较大的写照,你能说出是什么道理吗？
沙漠地区多砂石，而砂石的比热容较小。夜间砂石散热，温度降低较多，因而早晨气温较低。午间在阳光的照射下砂石吸热，温度上升很快，气温迅速上升。这样就出现了早、午气温差别较大的奇特现象
水的比热容大的应用之一：调节气候
人们选择用水给发动机冷却，用水取暖，这是为什么？
水的比热容大，在质量一定的条件下水升高(或降低)一定温度时吸热(或放热)比较多，用水作冷却剂或取暖效果好。
水的比热容大的应用之二：冷却或取暖
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，但是海水的比热容比沙子的比热容大，所以海水升温比沙子慢；没有日照时，海水降温比沙子慢。
思考
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？
因为水的比热容大，在吸（放）热相同的条件下，水的温度变化较小。
思考
A B C D
　　以下四种现象中，与水的比热容无关的是（ ）
　　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．滩涂湿地温差小
C
练一练
Q = c m Δt
Q：物质吸收或放出的热量
c : 物质的比热容
m：物体的质量
Δt：温度的变化
吸热时，Δt=t-t0
放热时，Δt=t0-t
热量的计算公式
质量为10kg的水温度从25℃升高到65℃，水吸收了多少热量？
解：Q吸=cm(t-t0)
＝4.2╳103J/(kg.℃) ×10kg × （65℃-25℃）
＝1.68 × 106J
答：水吸收了1.68 × 106J热量。
练一练
质量为2kg的沸水（100℃），温度降低了60℃，水放出了多少热量？
解：Q放=cm(t0-t)
＝4.2╳103J/(kg.℃) ×2kg × 60℃
＝5.04 × 105J
答：水放出了5.04 × 105J热量。
练一练
把100g 、 80℃的热水跟250g 、10℃的冷水相混合，混合后的温度为28℃，求热水放出的热量和冷水吸收的热量。
解：热水放出的热量：
Q放＝c·m·△t＝4.2×103J/(kg·℃) ×0.1kg×(80℃－28℃)
＝2.184×104J
冷水吸收的热量：
Q吸＝c·m·△t＝4.2×103J/(kg·℃) ×0.25kg×(28℃－10℃)
＝1.89×104J
答：热水放出的热量是2.184×104J，冷水吸收的热量是1.89×104J。
练一练
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。
1.应用公式计算热量的步骤：
（1）根据题意确定吸热物体和放热物体.
（2）分析已知条件，并统一单位.
（3）根据物理过程，依据条件选择公式.
（4）代入数据求解，并讨论结果的合理性.
2.当发生热传递的两个物体达到热平衡时，高温物体放出的热量与低温物体吸收的热量间的关系是：
（热平衡方程）
归纳小结
课堂小结
物质的比热容
探究物质吸热或放热规律：控制变量法、转化法
物质的比热容
单位及符号
定义
应用
物理意义
水的比热容
热量公式
c水=4.2×103J（kg·℃）
水的比热容大的应用
Q吸=cm（t2-t1）
Q放=cm（t1-t2）

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