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第十四章 内能与热机
第2节 物质的比热容
1.能通过实验探究得出不同物质的吸热能力不同。
2.知道什么比热容及比热容是物质的一种特性。
3.会进行简单的吸热、放热计算。
热
凉
热
凉
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；傍晚太阳西落，沙子很快凉了下来，但海水却仍然暖暖的。同样的日照条件，为什么沙子和海水的温度不一样？
知识点一：探究物质吸热或放热规律
思考1：家里来客人了，怎样能让客人快速喝上开水呢？
方法1：烧半壶水；因为烧一壶水吸收的热量要多一些。
方法2：用温水烧开；因为把冷水烧开吸收的热量要多一些。
影响物质吸热的因素有质量、升高的温度。
思考2：夏天中午，我们在水边玩耍时，脚踩在岸边的石头上和踩在河水中有什么不同的感觉？
石头和河水的温差较大，因此猜想这两种不同的物质吸热情况不同。
加热质量相同的水和食用油，使它们升高相同的温度。比较它们吸收热量的多少，如下图所示，利用电加热器来加热水和食用油。电加热器每秒放出的热量是一定的，当它浸没在液体中时，可认为液体每秒吸收的热量相同。
探究不同物质的吸热能力
做中学
设计实验：
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。
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。
相同规格的电加热器、玻璃杯、温度计，相同质量的水和食用油等。
实验器材：
实验方法：
控制变量法
物质吸收热量多少用加热时间的长短来表示
转化法
质量一定的水和食用油，吸收相同的热量，水升高的温度比食用油低。
质量一定的水和食用油，升高相同的温度，水吸收的热量多。
实验数据及分析：
实验结论：
物体吸收热量的多少，不仅与物体的质量、温度变化有关，还与物质的种类有关。
相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量通常相同；
相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量通常不同。
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。
定义：
符号：
单位：
焦耳每千克摄氏度，J/(kg·℃)
数值上等于单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃所吸收的热量。
说明：
（容纳热量的能力）
字母c
知识点二：物质的比热容
思考：水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示什么意义呢？
质量为1kg的水，温度升高1℃，要吸收4.2×103J的热量。
{0E3FDE45-AF77-4B5C-9715-49D594BDF05E}质量
升高的温度
吸收的热量
1kg水
2kg水
1℃
1kg水
1℃
2℃
4.2×103J
2 × 4.2×103J
4.2×103J × 2
吸收的热量=比热容×质量×升高的温度
提炼公式
Q = cmΔt
J/(kg·℃)
kg
J
℃
其中Q为吸收的热量，m为物体质量，若t1为物体初温度，t2为物体末温度
Δt为 ????2?????1或者????1?????2。
?
Q吸= cm(t2-t1)
Q放= cm(t1-t2)
c=????????（????2?????1）
?
比热容的计算公式
公式变形：
解：由Q吸＝cmΔt 可知水吸热后升高到的温度：
Δt＝ ＝ ＝25℃，
由Δt＝（t2﹣t1）得水的末温：
t＝Δt+t1＝25℃+30℃＝55℃。
????吸????????
?
2.1×105J4.2×103J/（kg·℃）×2kg
?
水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），初温为30℃、质量为2kg的水吸收2.1×105J的热量后温度将升高到多少℃？
例题
Q = cmΔt
m =
cΔt
Q
c =
mΔt
Q
Δt =
cm
Q
质量相同的不同物质，当升高相同的温度时，吸收热量多的物质比热容大。
质量相同的不同物质，当吸收相同的热量时，温度改变小的物质比热容大。
分析
思考：你能说出为什么刚才实验中油升温快吗？
提示：水的比热容比油大
{69CF1AB2-1976-4502-BF36-3FF5EA218861}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
常温常压下一些常见物质的比热容
①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。
比热容的应用
这是为什么呢？
②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
想想议议：用水做运输能量的介质有什么好处？生活中还有没有用水来加热或散热的情况。
暖气
用水给发动机降温
加水保温
水比热容大的利用
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）的热量很多，有利于作冷却剂或用来取暖。
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。
物质的比热容
比较不同物质吸热情况
比热容的应用：水比热容大的利用
定义：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
单位：焦耳每千克摄氏度，J/(kg·℃)
比热容
公式变形：Q = cmΔt；Q吸= cm(t2-t1)；Q放= cm(t1-t2)
相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量通常相同；
相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量通常不同。
1.下列说法中正确的是（ ）
D
A. 一杯水倒去一半，它的比热容减为原来的一半
B. 吸收热量多的物质，比热容一定大
C. 高温物体放出的热量一定多
D. 质量相同的水和煤油，吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度
2.关于比热容，下列说法中正确的是（ ）
A.比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B.物体的质量越大，它的比热容越大
C.密度越大的物体，比热容越大
D.比热容是物体自身的性质，与质量、吸（放）热情况无关
D
3.下列物质的比热容发生改变的（ ）
A. 一杯水倒掉半杯 B. 将铁块锉成铁球
C. 0℃的水变成4 ℃的水 D. 水凝固成冰
D
解：由图像可知，该物质10min升高温度：
Δt＝50℃﹣20℃＝30℃，
由Q吸＝cmΔt 得，该物质的比热容：
c＝ ＝ ＝2.4×103J/（kg?℃）
????吸????Δ????
?
7.2×103J0.1kg×30℃
?
4.如图是质量为100g的某物质温度随加热时间的变化图像，前10min它吸收的热量是7.2×103J。求该物质的比热容。

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