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第3节 比热容
第一章 内能
1.理解比热容的概念，知道比热容的单位，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。
4.会进行简单的吸热、放热计算。
烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽，同样的日照条件，为什么沙子和海水的温度不一样？
烧水时，水吸收的热量的多少跟哪些因素有关？有怎样的关系？请用你的生活经验来支持你的观点。
①物体吸收（放出）的热量与物质的质量有关。
②物体吸收（放出）的热量与物质的温度变化有关。
烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多。
将一壶水烧开（沸腾）与加热成温水需要的热量多。
对于同种物体来说，质量越大、升高温度越高吸收的热就越多。那对于不同物质，质量相等，升高相同的温度，吸收的热量相同吗？
知识点一：物质的吸热性能
演示：比较不同物质吸收热量的情况
提出问题
实验器材
水、食用油、玻璃杯、温度计、相同规格的电加热器、计时器。
不同物质吸热的情况是怎样的？
（1）取水和食用油，质量相同，使它们升高相同的温度，比较它们吸收的热量。
（2）取水和食用油，质量相同，使它们吸收相同的热量（即用电加热器加热相同时间），比较它们的温度大小。
控制变量法
实验方法
物质吸收热量多少用加热时间的长短来表示
转化法
进行实验
1.取一定质量的水和食用油装入两容器中，安装好实验器材。
2.记录液体加热前的温度。
3.给电加热器通电，每隔2分钟分别记录油和水的温度。
实验结论
时间/min 0 2 4 6 8 10
食用油的温度/℃
水的温度/℃
20
29
43
55
66
74
20
28
35
42
48
54
实验记录
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。
不同物质在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同，即不同物质的吸热能力不同。
怎样表示物质的这种特性
比热容
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。
1.定义：
2.符号：c
4.定义式：c=
5.物理意义：表示不同物质的吸收或放出热量的能力。比热容越大，越不容易升温或降温。
3.单位：焦每千克摄氏度，符号是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 沙石 0.92×103
酒精 2.4×103 铝 0.88×103
甘油 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 水银 0.14×103
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。
为什么在同样的太阳照射下，沙子和海水的温度变化如此不同呢？
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大，所以海水升温比沙子慢；因此白天海水温度低，沙子温度高。
火焰山，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。
火焰山的温度计
沙子的比热容较小，在吸放热时，温度变化较大。故而白天与晚上温差较大。
这是为什么呢？
昆明气候宜人，四季如春，又名春城。
昆明的周边是美丽的滇池，滇池总面积300平方千米，平均水深4.4 米。昆明的昼夜温差很小。这与滇池密切相关。
水的比热容大，在吸放热时，温度变化较小。故而昆明的昼夜温差小。
滇池
生活中有没有利用物质比热容特性的应用呢？
暖气
用水给发动机降温
加水保温
（1）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，可以作冷却剂或取暖。
（2）由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变化不多，有利于调节气温。
（3）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。
水比热容大的利用
拓展实验：用传感器比较不同物质的比热容
知识点三：热量的计算
比热容在数值上等于单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。
把质量为2 kg、温度为20℃的水加热到80℃，水吸收的热量是多少焦耳
解：从比热容表中查知水的比热容是c水=4.2×103J/(kg·℃)
即质量是1kg的水温度升高1℃时吸收的热量是4.2×103J，则2kg的水温度升高1℃时吸收的热量是：4.2×103J×2=8.4×103J
加热2kg的水，温度升高：80℃-20℃=60℃
吸收的热量是：8.4×103J×60=5.04×105J
Q吸：物质吸收的热量； Q放：物质放出的热量；
c ：物质的比热容； m ：物体的质量；
t0 ：物体的初温； t ：物体的末温；
Δt： 变化的温度 ，Δt＝t－t0 或 Δt＝t0－t 如果用
物体吸收热量计算公式:
物体放出热量计算公式:
Q吸=cm(t-t0)
Q放=cm(t0-t)
热量 比热容
比较不同物质的吸热能力
热量的计算
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
物理意义
比热容
比热容的应用
Q吸=cm(t-t0)
Q放=cm(t0-t)
1.关于物质的比热容，下列说法中正确的是(　　)
A.比热容是物质的一种属性，只和物质的种类有关　
B.同种物质质量越大比热容就越大　　　　　　
C.因为水的比热容较大所以比较适合作冷却剂　
D.物质的状态发生变化时其比热容一般不变
C
2.为了比较两种不同液体的吸热性能，用如图所示的两套完全相同的装置进行实验，下列说法正确的是（ ）
A.实验要保证两种液体的体积相同
B.实验中，若升高的温度相同，则加热时间长
的液体比热容较大
C.实验中，若加热时间相同，则温度升高较多的液体比热容较大
D.实验中，两种液体吸收热量的多少可以通过液体升高的温度比较
B
3.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
m水＝＝

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