资源简介

(共20张PPT)
第十四章　内能与热机
沪科版 九年级 物理（上）
第二节　物质的比热容
第2课时 比热容的应用和计算
情景导入
三峡水库
　　三峡水库的修建大大增加了当地的水域面积，这对当地的气候有影响吗？
　　九年级的小卓同学在网上看到了一段资料： “据当地有关专家预测，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的影响，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。”
　　专家们为什么会作出这样的预测？
合作探究
知识点一　水的比热容大的应用
想一想生活中除了用冷水冷却发动机，用热水取暖等，水的比热容大的应用还有哪些呢？
用冷水冷却发动机示意图
用热水取暖示意图
归纳总结
水的比热容较大这一特性的应用：
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)的热量多，可用作冷却剂或用来取暖；
由于水的比热容较大，一定质量的水吸收(或放出)很多热量而自身的温度却变化不多，有利于调节气温。
城市“热岛效应”
材料拓展
城市“热岛效应”是一种城市市区气温明显高于外围郊区的现象。在近地面等温线图上，郊区气温相对较低，而城区则形成一个明显的“高温区”，就像突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表高温的城市区域，所以被称为城市“热岛”。
城市气候最显著的特点之一就是城市“热岛效应”。城市“热 岛”现象是多种因素综合作用的结果。造成“热岛效应”的原因主要有以下两个方面：一是地表被覆无机化。越来越多的地表被建筑物、混凝土和柏油所覆盖，比热容大，反射率小，能有效地储存太阳辐射的热量；绿地和水面面积减少，蒸发作用减弱，大气中的热量难以释放。二是人工排热器增加。大城市里商场林立，商业街
越来越多，这些地方建筑密集，热量不易散发；人口集中，风扇、空调的功率更是惊人，能源消耗大；城市中心和边缘的工厂在生产中，机器不断地排放出大量的热能；城市的交通工具都是一个个大的散热器。在各种人为的散热源中，来自工厂、家庭炉灶、冷气、采暖等固定热源散发的热量约占 ，而汽车、摩托车、电车等移动热源散发的热量约占 。都市越大、现代化程度越高(高楼、大厦、柏油路和水泥路越多)，“热岛效应”就越明显，“热岛效应”是城市化进程的副产品。
“热岛效应”的危害不容忽视。首先，酷热天气的增加给人们生活和工作带来严重影响，损害人类身体健康，甚至造成一些人因中暑而死亡；其次，“热岛”现象加剧了大气污染，城市地面散发的热气形成近地面暖气团，使城市烟尘流通受阻，形成对人体有害的“烟尘穹隆”；再次，“热岛效应”造成局部地区水灾，城市产生的上升热气流与潮湿的海陆气流相遇，就会在局部地区上空形成乱积云，而后降下暴雨，每小时降水量可达100 mm以上，从而在某些地区引发洪水，造成山体滑坡和道路塌陷等；此外，“热岛”现象还会导致气候、物候失常。近年广州出现的木棉早开、芒果秋实等现象就是“热岛”现象所致。
合作探究
知识点二　热量的计算
沙漠地区昼夜温差很大，而沿海地区昼夜温差不大。想一想这是什么原因呢？
不同物质的吸热本领不同，物质吸收热量的多少与质量、温度变化、比热容有什么关系？
提出问题
比热容的计算公式：
c：比热容 单位：J/(kg·℃)
Q：吸收或放出的热量 单位：J
m：质量 单位：kg
t1：物体初温度 单位：℃
t2：物体末温度 单位：℃
c ＝
根据物质比热容的定义可以计算出物体在温度变化过程中吸收(或放出)的热量。
Q吸＝cm(t2－t1)， Q放＝cm(t1－t2)
在利用热量的公式进行相关计算时，要注意单位的统一，千万不可乱用单位。Q——J、m——kg、T(t1、t2、Δt)——℃、c——J/(kg·℃)。
如图所示，电水壶中装有质量为2kg、温度为 20℃的水。通电后将水加热到100℃，水吸收的热量是多少
分析
根据物质比热容的定义式，可计算该物体在温度变化过程中吸收(或放出)的热量:Q吸cm(t2-t1)。已知水的质量、初温度和末温度，查表得到水的比热容，可求出水吸收的热量。
例 题
解 由题意可得，水的质量m=2kg，水的初温度t1=20℃，水的末温度t2=100℃，水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃ )。
由公式Q吸=cm(t2－t1)可计算水吸收的热量为
Q吸=4.2×103 J (kg·℃)×2kg×(100℃－20℃)
=6.72 × 105 J
所以，水吸收的热量为 6.72×105J。
讨 论
从能量转化的角度看，用电水壶烧水，其发热装置供给的能量与水吸收的热量谁更大
已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，根据它的物理意义来计算：
(1)1 kg水温度升高1 ℃吸收的热量是多少？
(2)2 kg水温度升高1 ℃吸收的热量是多少？
(3)2 kg水温度升高50 ℃吸收的热量是多少？
解：(1)Q1＝cm1Δt1＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×1 ℃＝4.2×103 J；
(2)Q2＝cm2Δt2＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×1 ℃＝8.4×103 J；
(3)Q3＝cm3Δt3＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×50 ℃＝4.2×105 J。
例 题
课堂小结
比热容的应用和计算
水的比热容大的应用
热量的计算
随堂检测
1.沿海地区昼夜温差较小，而沙漠地区的昼夜温差较大，这主要是因为( )
A.海水的密度小，砂石的密度大
B.海水的比热容大，砂石的比热容小
C.海水的内能多，砂石的内能少
D.海水吸收热量少，砂石吸收热量多
B
2.水的比热容较大，人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务。下列事例中与它的这一特性无关的是( )
A.让流动的热水流过散热器供暖
B.汽车发动机用循环水冷却
C.夜晚向稻田里灌水以防冻坏秧苗
D.夏天洒水降温
D
3.将质量和初温度均相同的铝、铜、铁三个金属球(c铝>c铁>c铜)浸没在沸水中煮足够长时间后，三个球的温度_________。从沸水中吸热最多的是________球，吸热最少的是________球。
相同
铝
铜
4.*小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16min内吸收的热量为__________ J，另一种液体的比热容为__________ J/(kg·℃ )。
2.52×104
1.4×103

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