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第十三章 内能
第1节 热量 比热容 课时2
1.会进行简单的吸热、放热计算。
2.知道什么是热平衡。
（2）物体在热传递过程中，吸收（或放出）热量的多少与物体的_____、_____、______________________有关。
（1）1kg的某种物质，温度降低1℃所_____的热量，与它温度升高1℃所_____的热量相等，数值上都等于它的_______。
比热容
放出
质量
吸收
种类
升高（或降低）的温度
（3）比热容的公式___________。
c=
烧水时，水吸收了木材燃烧所释放的热量，那么将一壶水烧开，水要吸收多少热量呢？一杯水由热变凉，它又放出了多少热量呢？
水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，表示什么意义呢？
1 kg的水温度每升高1 ℃所吸收的热量为4.2×103 J.
1 kg
1 ℃
4.2×103 J
质量变化
2 kg
1 ℃
4.2×103 J×2 kg×1 ℃=8.4×103 J
2 kg
70 ℃
4.2×103 J×2 kg×70 ℃=5.88×105 J
温度变化
吸收热量
放热降温：Δt =t0-t ， Q放=cm(t0-t)
物质放出热量时，末温比初温___
物质吸收的热量=比热容×质量×温度变化量
吸热升温：Δt =t-t0， Q吸=cm(t -t0)
物质吸收热量时，末温比初温___
低
Q=cmΔt
热量的计算公式：
将质量为m、初温为t0的某物质加热到末温t，物质吸收的热量是多少？
如果要计算物质降温时放出的热量，公式会有什么不同？
高
知识点一：热量的计算
根据比热容公式
（1）物体温度升高时，所吸收的热量为：
（2）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。
c=
Q吸＝cmΔt=cm (t-t0)
Q放=cmΔt＝cm (t0-t)
（3） 各物理量单位的选择
根据公式 Q=cm (t-t0) = cmΔt
m 表示物质的质量，单位：
Δt 表示改变的温度，单位：
c 表示物质比热容，单位：
Q 表示吸收或放出的热量，单位：
kg
℃
J/（kg·℃）
J
　 铝的比热容为0.88×103 J/(kg·℃)，则2 kg的铝升高5 ℃需要吸收多少热量？
已知c = 0.88×103 J/(kg · ℃)，m = 2 kg，Δt = 5 ℃
Q吸 = cmΔt
= 0.88×103 J/(kg · ℃) ×2 kg×5 ℃
= 8 800 J
答：2 kg的铝升高5 ℃需要吸收的热量是8 800 J。
解：根据比热容的定义式　　　 ，可知Q = cmΔt
mΔt
Q
c=
利用天然气将100 g的水从25 ℃加热至45 ℃。已知
c水＝4.2×103J/(kg·℃)，请将下列计算热量的过程补充完整。
解：水吸收的热量
Q=_________=_________J/(kg·℃)×_________kg
×(___℃-___℃)=________J
c水m(t-t0)
4.2×103
100×10-3
45
25
8.4×103
解：Q放 =c水mΔt
=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×60 ℃
=5.04×105 J
答：水放出了5.04×105 J热量.
质量为2 kg的沸水(100 ℃)，温度降低了60 ℃，水放出了多少热量？
　　将质量为4 kg的某液体从20 ℃加热到70 ℃，吸收了8.4×105 J
的热量，则c液=__________J/(kg·℃)；如果将液体倒掉一半，则剩下液体的比热容为____________________。
4.2×103
4.2×103 J/(kg·℃)
计算公式
比热容
热量
质量
《三国演义》有“青梅煮酒”的典故，芒种节气正是青梅煮酒季，煮酒时利用水浴法对酒进行加热.若质量为0.5 kg的酒从20 ℃加热到40 ℃的过程中，酒吸收的热量为3.4×104 J，则酒的比热容是_________J/(kg·℃)。
3.4×103
太阳能热水器深受广大用户的青睐，如图所示是常见的太阳能热水器，在阳光的照射下，该热水器内水温从20 ℃升高到50 ℃，此过程中水吸收的热量为1.26×107 J，则热水器内水的质量是_____kg，若再吸收2.52×107 J的热量，此时热水器内水的温度是_____℃.[假设当时气压为一个标准大气压]
100
100
如图所示为使用相同的加热装置加热时，等质量水和煤油温度随时间变化的图像，由图像可知，______的比热容较大；若水和煤油升高的温度之比为1：3，则水和煤油所吸收的热量之比是_____.
水
2：3
知识点二：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
沙子的比热容约为0.92×103J/（kg·℃），这表示质量是1kg的沙子温度升高1℃时吸收的热量约为0.92×103J。把质量是2kg、温度为20℃的沙子加热到30℃，沙子吸收的热量约为多少？利用这些热量给质量是2kg、温度为20℃的水加热，水的温度会上升到大约多少摄氏度
质量是2kg、温度为20℃的沙子加热到30℃，沙子吸收的热量
Q=cmΔt
=0.92×103J/（kg·℃）×2kg×（30℃-20℃）
=1.84×104J
利用这些热量给质量是2kg、温度为20℃的水加热，水的温度会上升到
Δt==≈2.2℃
t=t0+Δt=20℃+2.2℃=22.2℃
“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写，而沿海地区昼夜温差则不大，这是由于沙石与水的比热容不同造成的。已知沙石和水的比热容之比为1:4，沙石和水的密度之比为3:2。当相同体积的沙石和水吸收相同的热量时，沙石和水升高的温度之比为________。
8:3
将质量、初温相同的铝、铜、铁三个实心球，浸没在沸水中煮较长时间，最终三个球的温度______（选填“相同”或“不同”）。从沸水中吸热最多的是____球，吸热最少的是____球。
(с铝 ＞с铁 ＞с铜 )
相同
铝
铜
热量的计算
热平衡方程：
Q吸 = Q放
比热容
热量
质量(共27张PPT)
第十三章 内能
第1节 热量 比热容 课时1
1.认识热量，理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。
2.通过比较不同物质的吸热情况实验，体会控制变量法的作用，了解转换法的应用。
3.会用比热容解释有关现象，感受物理知识与生产生活的密切联系。
1.烧水壶在烧水时，水的温度_____，水____热。
2.在烧水的过程中，我们怎样才能知道水吸收的热的多少呢？
吸
升高
加热水的过程就是热传递的过程。
知识点一：热量
3.单位：焦耳（J）
2.符号：Q
1.热量：在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量。
举例：1g水温度升高1℃时吸收的热量约为4.2J。
热量是过程量，不是状态量，可说“放出热量”或
“吸收热量”，不能用“具有”或“含有”来表述。
（1）烧开一壶水与烧开半壶水需要的时间一样长吗？为什么？
（2）把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗？
同种物质的质量越大、温度升得越高，吸收的热量就越多。
不同的物质，也是如此吗？例如水和食用油，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量是不是一样多呢？
不一样长；所需要的热量不一样多。
不一样多。
思考
食用油、水、规格相同的电加热器、温度计、烧杯、托盘天平、砝码、秒表
实验器材
加热相同质量的食用油和水，每隔2分钟测量并记录它们的温度。
实验器材
控制变量法
演示：比较不同物质吸收热量的情况
时间/min 0 2 4 6 8 10
食用油的温度/℃ 20 29 43 55 66 74
水的温度/℃ 20 28 35 43 48 54
质量相等的水和食用油升高的温度相同时，水吸收的热量比食用油多。
油温升高了26℃，加热时间4分钟
水温升高了26℃，加热时间8分钟
水和食用油吸收热量的多少通过加热时间来反映
转换法
实验分析
实验结论
　　质量和初温相等的油和水加热相同时间时，吸收的热量相同，但____升高的温度更高。
　　如果把质量和初温相等油和水加热到相同的温度，则____所需的时间更长。由此可知，升高相同温度时，_____吸收的热量更多。
　　这说明：质量相等的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量一般______（选填“相同”或“不同”）。
油
水
水
不同
分析归纳
通过前面的实验我们知道：不同物质吸热的能力不同。那么应该怎样比较不同物质的吸热能力？
我们来看看通过精确实验获得的两组实验数据：
1kg的水，温度升高1℃，需要吸收4.2×103J的热量。
3kg的煤油，温度升高2℃，需要吸收12.6×103J的热量。
水与煤油，哪一种物质吸热的能力更强？你能否比较？
液体 质量 m / kg 升高的温度 Δt / ℃ 吸收的热量 Q / J
水 1 1 4.2×103
煤油 3 2 12.6×103
4.2×103
2.1×103
我们只需计算出1kg的煤油温度升高1℃时吸收的热量，再与1kg的水温度升高1℃时吸收4.2×103J的热量进行比较即可。
计算方法：
3kg×2℃
12.6×103
3kg×2℃
=2.1×103 J/(kg·℃)
比较物质吸热的能力可比较 ，该比值越大，物质的吸热能力越强。
质量×升高的温度
热量
知识点二：比热容
一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量（Q）与它的质量（m）和升高的温度（ t）乘积之比，叫作这种物质的比热容。用符号 c 表示。
1．定义：
2．定义式：
（符号 c 表示比热容）
焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)
3．单位：
4．物理意义：
　　单位质量的某种物质，温度升高1 ℃所吸收的热量，或温度降低1 ℃所放出的热量，在数值上等于它的比热容。
水的比热容的物理意义：
　 　1 kg的水温度升高（或降低）1 ℃，吸收（或放出）的热量是4.2×103 J。
水的比热容是 c 水= 4.2×103 J/(kg · ℃) 。
一些物质的比热容
物质 比热容 c/[J/（kg·℃）] 物质 比热容
c/[J/（kg·℃）]
水 4.2×103 铝 0.88×103
酒精 2.4×103 干泥土 约0.84×103
煤油 约2.1×103 铁、钢 0.46×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
色拉油 约1.97×103 水银 0.14×103
沙子 约0.92×103 铅 0.13×103
比热容是反应物质自身性质的物理量，不同的物质，比热容一般不同。
判断下列几种关于比热容认知的正误。
（1）1 kg沙石，温度升高1 ℃，大概要吸收920 J的热量。
（2）液体的比热容都比固体的比热容大。
（3）同一种物质，比热容是相同的。
（4）比热容是物质的特性之一，可以用来鉴别物质。
正确
错误，冰的比热容比色拉油的比热容大
错误，水和冰的比热容不同
正确，比热容是物质的特性之一
海滨24℃－32℃
沙漠5℃－42℃
质量相等的物体，吸收相同的热量，比热容大的物体，温度变化小。
由于海水的比热容大，沙石比热容小，白天在受太阳照射条件相同时，海水的温度变化要小些，沿海地区比内陆地区升温慢，夜晚放热，沿海地区温度降低也小。
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
质量相等的物体，升高相同的温度，比热容大的物体，可以吸收更多的热量。
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。
汽车发动机为何用水来冷却？
质量相等的物体，降低相同的温度，比热容大的物体，可以放出更多的热量。
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。
冬天的散热器（俗称暖气片）为何用热水供暖？
沙漠地带昼夜温差变化大的原因
吐鲁番夏天最高温度大多在四十多摄氏度，居中国之首，而火焰山又是吐鲁番最热的地方，其表面温度最高曾达到八十多摄氏度。但一到晚上气温一下子就降到二十多摄氏度，空调都不用开。这是为什么呢？
砂石的比热容比较小，在吸收（或放出）相同的热量时，升高（或降低）的温度比其他物质的要大。
火焰山的温度计
水的比热容比沙石的大，白天 热，岸上气温比海面气温升得 ，使空气对流，近地面风从 吹来。晚上 热，海面温度 ，风从 吹来。
吸
高
海面
放
高
陆地
海陆风形成原因
白天：海风
黑夜：陆风
沙石比热容 ，白天阳光照射 热，温度升得 ，
晚上沙石 热，温度降得 ，日夜温差 。
反之，沿海地区，水比热容 ，故日夜温差 。
小
吸
快
放
快
大
大
小
运用比热容说明为什么沙漠中的昼夜温差比海边大
拓展实验：用传感器比较不同物质的比热容
“城市热岛效应”是指城市因人口集中、产业发达，居民生活、工业生产和交通工具等每天要释放出大量的废热，再加上建筑物和道路等高蓄热体及绿地减少等因素，造成城市“高温化”，城市中的气温明显高于外围郊区的现象。
为了缓解城市热岛效应，一些城市会建造人工湖或内河。
由于水的比热容大，与同质量的沙石相比，吸收相同的热量，水温升高的少，从而很好的调节了环境的温度。
建造人工湖缓解城市热岛效应
1．比较不同物质的吸热能力
定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫作这种物质的比热容。
单位：
定义式：c=
2．比热容
J/(kg·℃)
1.关于比热容，下列说法正确的是（ ）
A.水变成冰后，比热容不变
B.铝的比热容比铜的大，当质量相同的铜块和铝块升高相同温度时，铜块吸收的热量更多
C.10 kg铁块的比热容比1 kg铁块的大
D.物质的比热容与物体吸收或放出热量的多少、温度变化的多少无关
D
2.下列事例中，与“水的比热容较大”这个特性无关的是（ ）
A.汽车发动机用水作冷却剂
B.人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷
C.海边昼夜温度变化比沙漠中小，适于居住
D.生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度
B

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