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13.1 热量 比热容
在学习物态变化时，我们经常说物体吸热或放热。
吸热
放热
烧水的时候，水会吸热。我们怎样才能知道水吸收的热的多少呢？
热量
热传递
加热水的过程就是热传递的过程。
天然气燃烧的温度约为900℃
常温下的水约为20摄氏度
在加热水的过程中，水的温度逐渐升高，天然气燃烧时温度不变。
热传递：由温度差引起的能量传递现象。
热传递的方向：高温→低温
热量
热量
含义：在热传递的过程中，传递的热的多少叫作热量。
单位：焦耳（J）
1g水温度升高1℃时吸收
的热量约为4.2J。
热量
热量
烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多，把一壶水烧开比把它烧成温水需要的热量多。可见，水吸收的热量和它的质量有关，也和它升高的温度有关。水的质量越大、温度升得越高，它吸收的热量就越多。别的物质也是这样。
不同的物质在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量是不是一样多呢？
热量
演示 比较不同物质吸收热量的情况
如图所示，利用相同的电加热器加热质量相等的水和食用油，使它们升高相同的温度。电加热器每秒放出的热量是一定的，当它浸没在液体中时，可以认为液体每秒吸收的热量相同。
比较水和食用油，哪个吸收的热量多？
热量
演示 比较不同物质吸收热量的情况
热量
演示 比较不同物质吸收热量的情况
实验现象：
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。
大量实验表明：
不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量一般不同。
怎样表示不同物质这种性质上的差别呢？
比热容
比热容
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。
符号：c
单位：焦耳每千克摄氏度
[J/(kg ℃）]
1kg的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，与它温度升高1℃所吸收的热量相等，数值上都等于它的比热容。
比热容是反映物质自身性质的物理量。不同的物质，比热容一般不同。
与密度类似，不随质量、温度而改变。
比热容
常见物质的比热容
一些物质的比热容
物质 比热容c/[J (kg ℃)-1] 物质 比热容c/[J (kg ℃)-1]
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
质量相同的不同物质，当吸收和放出同样的热量时，比热容较大的物质温度变化较小。
常见物质的比热容
比热容大的物
质对调节温度有较强的作用
比热容
用比热容解释生活现象
从表中可以看出，水的比热容较大。当环境温度变化较快的时候，水的温度变化相对较慢。
生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成严重损害。
比热容
用比热容解释生活现象
湛江市位于雷州半岛，紧邻北部湾、琼州海峡等海域。
比热容
用比热容解释生活现象
石河子市位于新疆，地处天山北麓中段，古尔班通古特沙漠南缘。
为什么两个城市的高温和低温差距这么大呢？
比热容
用比热容解释生活现象
水的比热容是沙子的4倍多。质量相同的水和沙子，要使它们上升同样的温度，水会吸收更多的热量；如果吸收和放出的热量相同，水的温度变化比沙子小得多。夏天，阳光照在海上，尽管海水吸收了许多热量，但是由于它的比热容较大，所以海水的温度变化并不大，海边的气温变化也不会很大。而在沙漠，由于沙子的比热容较小，吸收同样的热量，沙子的温度会上升很多，所以沙漠的昼夜温差很大。
比热容
用比热容解释生活现象
想想议议
我国北方楼房中的暖气用水作为介质，把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中。用水作为输送热量的介质有什么好处？生产生活中，还有没有用水来加热或散热的情况？
答：相较于其他物质，水的比热容更大，携带的热量更多，因此使用水作为取暖介质可以确保暖气片在提供稳定热量的同时，能够更好地保持室内的温度 。
热水袋是通过水来加热，在城市内建造人工湖调节温度是利用水来调节城市温度。
比热容
拓展实验 用传感器比较不同物质的比热容
如图所示，用铁夹将温度传感器及分别盛有质量相同的水和食用油的两支试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分要分别与试管内的水和食用油接触良好。温度传感器通过数据采集线与计算机相连接。
在计算机上打开与此仪器佩奥的专用软件，点击“开始记录”，同时打开红外加热器的开关，对盛有水和食用油的试管进行加热，在计算机上可以得到水和食用油的温度-时间图像，进而比较它们的比热容。
热量的计算
想想议议
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？
热量的计算
物体吸收热量的计算公式
Q吸 = cm(t-t0)
Q吸 ：物体吸收的热量
c：物质的比热容
m：物体的质量
t0：变化开始前物体的温度
t：变化结束时物体的温度
物体放出热量的计算公式
Q放 = cm(t0-t)
Q放 ：物体放出的热量
c：物质的比热容
m：物体的质量
t0：变化开始前物体的温度
t：变化结束时物体的温度
|t-t0|
Δt
Q = cmΔt
热量的计算
物体热量计算公式的应用
例 质量为5kg的水经电热水器加热后温度升高了20℃，请求出水吸收的热量Q吸[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
解：据题意得
m=5kg，Δt=20℃
可得水吸收的热量为
Q吸 = c水 m水 Δt =4.2×103J/(kg ℃)×5kg×20℃=4.2×105J
所以水吸收的热量为4.2×105J。
热量的计算
科学 技术 社会 环境 地球的温室效应
1. 图甲为我国古代的“节能灯”——“省油灯”，图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水，有助于减慢油的蒸发，达到省油的目的。关于“省油灯”减慢油蒸发的方法，下列说法正确的是（　　）
A．降低油的温度 B．减小油的表面积
C．减慢油表面上方的空气流动 D．减少油的体积
A
2. 冬天，人们常用热水袋取暖。水能长时间供暖，主要原因是水的（　　）
A. 密度大 B. 密度小
C. 比热容大 D. 比热容小
C
3. 楼房中的“暖气”一般采用热水循环的方式将热带到房屋中通过热传递供暖，这是因为水的_________大，若暖气中50kg的水，温度降低2℃，放出的热量是___________J。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
比热容
4.2×105
热量
热量 比热容
比热容
热量的计算
热传递
热量
演示 比较不同物质吸收热量的情况
比热容
常见物质的比热容
用比热容解释生活现象
Q = cmΔt
物体热量计算公式的应用

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