1、第二节第二节 科学探究:科学探究: 物质的比热容物质的比热容 新疆地区有句谚语叫做“早新疆地区有句谚语叫做“早 穿皮袄午穿纱,围着火炉吃穿皮袄午穿纱,围着火炉吃 西瓜”,你知道其中的道理西瓜”,你知道其中的道理 吗?吗? 请回答:请回答: (1 1)烧开一壶水与烧开半)烧开一壶水与烧开半 壶水需要的热量一样多吗?壶水需要的热量一样多吗? (2 2)把一壶水烧开与烧成温水需要)把一壶水烧开与烧成温水需要 的热量一样多吗?的热量一样多吗? 水在温度升高时吸收的热量,跟水的质量有水在温度升高时吸收的热量,跟水的质量有 关,和升高的温度有关关,和升高的温度有关 。 把一壶水烧开比烧成温水需要的热量多把
2、一壶水烧开比烧成温水需要的热量多 烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多 物质吸收(或放出)热量的物质吸收(或放出)热量的 多少,除了与物质的质量和多少,除了与物质的质量和 温度变化有关外,还可能与温度变化有关外,还可能与 什么有关?什么有关? 可能与物质的可能与物质的 种类有关种类有关。 如何通过实验来研究如何通过实验来研究? 根据猜想设计实验根据猜想设计实验 让我们认识电加热器让我们认识电加热器 探究活动探究活动 方案一:取等质量的水和煤油,加方案一:取等质量的水和煤油,加 热相同的时间(吸收相等的热量)热相同的时间(吸收相等的热量) 后,比较温度的变化。后,
3、比较温度的变化。 方案二:取等质量的水和煤油,使方案二:取等质量的水和煤油,使 其升高相同的温度,比较加热的时其升高相同的温度,比较加热的时 间(吸收热量的多少间(吸收热量的多少) )。 根据猜想设计实验根据猜想设计实验 我们就 选你 研究不同物质吸收热量的能 力,所要控制的因素: 1、质量相同 2、升高的温度相同 3、加热的热源要相同 如果加热方法完全相同如果加热方法完全相同, 就可以认为相同时间里就可以认为相同时间里 物质吸收的热量相同物质吸收的热量相同 信息快递信息快递: 进行实验,收集信息进行实验,收集信息 t1-t2=(65 -20 ) 相同质量的同种物质,升高相同的温度, 吸收的热
4、量是 。 相同质量的不同种物质,升高相同的温度, 吸收的热量是 。 分析得出结论分析得出结论 相同的相同的 不相同的不相同的 探究活动探究活动 实验后的思考实验后的思考 1 1、水和煤油谁的吸热能力强?、水和煤油谁的吸热能力强? 2、如何科学地比较不同物质的这种特性?、如何科学地比较不同物质的这种特性? 实验后的思考实验后的思考, ,往往比往往比 实验本身更重要实验本身更重要牛顿牛顿 其实很简单,就是采用比较单位质其实很简单,就是采用比较单位质 量、升高量、升高11 的的水和煤油水和煤油 吸热的多吸热的多 少来比较它们的吸热能力。少来比较它们的吸热能力。 探究活动探究活动 比热容的概念比热容的
5、概念 比热容比热容( (c c)单位质量的某单位质量的某 种物质温度升高种物质温度升高11吸收的热吸收的热 量,叫做这一物质的比热容量,叫做这一物质的比热容 比热容的比热容的单位单位 : J/(kg ) 几种物质的比热容几种物质的比热容单位:单位:J/(kg ) 水水 4.2103 蓖麻油蓖麻油 1.8103 铁、钢铁、钢0.46103 酒精酒精 2.4103 砂石砂石 0.92103 铜铜 0.39103 煤油煤油 2.1103 铝铝 0.88103 水银水银 0.14103 冰冰 2.1103 干泥土干泥土 0.84103 铅铅 0.13103 你发现了什么? 物质的比热容与物质的种类有关
6、,不同的物质 的比热容是不同的; 物质的比热容不仅与物质和种类有关,同时还 与物质的状态有关,如水的比热容与冰的比热 容就不相等; 比热容是物质的一种特性,同种物质的比热容同种物质的比热容 是一定是一定(不变不变),不随物体吸收或放出的热量多少、 质量、升高或降低的温度而改变。 比一比,看谁最聪明?比一比,看谁最聪明? 1 1、人们选择用水给发动机冷却,、人们选择用水给发动机冷却, 用水取暖,这是为什么?用水取暖,这是为什么? 水的比热容大,在质量一定的条水的比热容大,在质量一定的条 件下水升高件下水升高(或降低或降低)一定温度吸热一定温度吸热(或或 放热放热)很多,用水做冷却剂或取暖效很多,
7、用水做冷却剂或取暖效 果好。果好。 从比热容表可以看出,各种物质,水的比热容 最大。这就意味着,在同样受热或冷却的情况下, 水的温度变化要小些。 由于海水的比热容大,砂石比热容小,海水与砂石 比较,吸收或放出同样的热量,升高或降低的温度 较小,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温升慢,夜晚放 热,沿海地区温度降低也少。所以一天之中,沿海 地区温度变化小,内陆地区温度变化大。同理,在 一年之中夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒 冷。 2、沙漠工带昼夜温差很大,而、沙漠工带昼夜温差很大,而 沿海地区沿海地区 昼夜温差不大,这是什么原因?昼夜温差不大,这是什么原
8、因? 新疆有句谚语:新疆有句谚语: “早穿皮袄午穿纱早穿皮袄午穿纱 围着火炉吃西瓜围着火炉吃西瓜” 你现在能说出它的道理!你现在能说出它的道理! 这是对沙漠气候的生动描这是对沙漠气候的生动描 述。白天,当太阳照射到沙漠述。白天,当太阳照射到沙漠 时,由于砂石的比热容较小,时,由于砂石的比热容较小, 砂石吸收热量后,其温度会迅砂石吸收热量后,其温度会迅 速升高;而到傍晚,砂石速升高;而到傍晚,砂石 要放要放 出热量,由于砂石的比热容较出热量,由于砂石的比热容较 小,砂石的温度会马上下降,小,砂石的温度会马上下降, 温度很低,所以沙漠气候温差温度很低,所以沙漠气候温差 变化很大。变化很大。 热量计
9、算公式推导热量计算公式推导 (1) 1千克铝温度升高千克铝温度升高1要吸收多少热量?要吸收多少热量? 0.881000 J (2)1千克铝温度升高千克铝温度升高2需要吸收多少热量?需要吸收多少热量? 0.881000 J2 (3)1千克铝温度升高千克铝温度升高10030时,需要吸收多少热量?时,需要吸收多少热量? 0.881000 J(100 -30 ) (4)1千克铝温度升高千克铝温度升高t-t0=t时,需要吸收多少热量?时,需要吸收多少热量? 0.881000 J(t-t0) (5)2千克铝温度升高千克铝温度升高t-t0=t时,需要吸收多少热量?时,需要吸收多少热量? 0.881000 J
10、2(t-t0) (6)m千克铝温度升高千克铝温度升高t-t0=t时,需要吸收多少热量?时,需要吸收多少热量? 0.881000 Jm(t-t0) 热量的计算 公式 如果知道某物体的质量为,比热容 为和温度的变化值 ,根据物质比热 容的定义可计算出该物体吸收或放出的 热量为 =t :物体温度变化时吸收或放出的热量;单位为:物体温度变化时吸收或放出的热量;单位为J :物质比热容:物质比热容 单位单位 J/(kg.) :物体的质量:物体的质量 单位单位 kg t :温度的变化值,温度升高时为:温度的变化值,温度升高时为21;温度降;温度降 低时为低时为12 单位单位 1 1、水的比热容是水的比热容是
11、4 4. .2 210103 3J J(kg(kg ) ), 将质量为将质量为4 4kgkg的水从的水从2020加热到加热到7070需要需要 吸收吸收 J J热量热量如果将水倒掉一半如果将水倒掉一半,它它 的比热容将为的比热容将为 J J(kg(kg ) ) 练习:练习: 2 2、水的比热容是煤油比热容的两倍水的比热容是煤油比热容的两倍,若水若水 和煤油的质量之比为和煤油的质量之比为1 1:2 2,吸收的热量之吸收的热量之 比为比为2 2:3 3,则水和煤油升高的温度之比为则水和煤油升高的温度之比为 ( ( ) ) A A:3 3:2 2 B B:2 2:3 3 C C:4 4:3 3 D D:3 3:4 4 8.4105 5 4.2103 B 例题:例题:质量为2千克的水温度升高了50, 求水吸收的热量Q吸。 c水=4.2x103 焦/(千克 ) 解解:水吸收的热量Q吸=c水mt =4.2103J/(kg)2kg50 =4.2105J. 再见再见