十3比热容.ppt

三.比热容,海水很凉,沙子很烫,中午,一、设疑自探,沙子变凉了,海水很暖和,同一时刻，为什么沙子和海水的温度不同？,1.上述两幅图，我们都生长在海边是不是也有这样的同感，你能否解释在同一的时刻，为什么沙子和海水的温度不同？,2.请同学们阅读课文P133“STS”的第一自然段，为什么沙漠地区比沿海地区昼夜温差变化显著？,要解释上述现象就要了解“物质吸吸收热量的 多少与哪些因素有关？”,烧水时，水吸收的热量与哪些因素有关呢？,水的质量，水升高的温度,猜想：,关系如何？用生活中观察到的现象来支持你的观点。,冷水,相同质量的水，温度升高越多，吸收热量越多,升高相同的温度，水的质量越大，吸收热量越多,1.用同样炉火烧开一壶水比烧开半壶水的时间_,说明烧开一壶水比烧开半壶水吸收的热量_。可见,水吸收热量的多少跟_有关.,长,多,2.用同样的炉火将一壶水加热到100比加热到60需要的时间_,说明将一壶水加热到100比加热到60时吸收的热量_,可见,水吸收热量的多少跟_有关.,水的质量,长,多,升高的温度,设计实验:,综合1、2的实验可得的结论是：,对于同一物质，例如水，,质量越大，温度升高的度数越多， 吸收的热量越多。,结论：,结论：,物体吸收热量的多少除了与物体的质量、物体升高的温度有关外,还可能与其他的什么因素有关?,对于不同物质,例如一种是水，另一种是煤油，当它们质量相同、让它们升高相同的温度时，它们吸收的热量是否相同 ?,与物质的种类有关,1、要研究这个问题,必须保持_和_ 相同， _不同.,2、取两个_的金属杯盛放质量相同的两种液体(水和煤油), 用_的两个加热器给它们加热使它们升高相同的温度,看它们所用时间的长短.,质量,升高的温度,物质种类,相同,相同,利用提供的器材说一说你的设计思路,1、控制哪些因素相同？ 2、需要哪些器材？ 3、记录哪些数据？ 4、具体怎么做呢？,探究:比较不同物质的吸热能力,实验器材：,铁架台2个，相同金属盘2个，石棉网2个，酒精灯2个，温度计2支，天平，停表，煤油，水，火柴,实验步骤：,用天平称出质量相等的水和煤油各80g,分别装入两个金属盘，按课本图16.31组装仪器。,测出煤油和水的初温t0,将两个酒精灯的火焰调到大小相同，同时给煤油和水加热。并在加热的同时开始计时。,每过1min读一次煤油和水的温度，将数据填入下表中,根据实验数据分析比较它们吸热能力的强弱。,数据记录表,结论：,质量相等的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度_。,说明物质的种类也会影响到热量的吸收。,不同,比较上表的实验数据，可得,实验数据分析：,方法一：在相同的加热时间内，煤油和水吸收 的热量相同，哪种物质温度升高得慢，说明该物质每升高1所吸收的热量多，即吸热能力强。,方法二：当煤油和水升高相同的温度时，哪种加热时间长，说明该物质每升高1吸收的热量多，即吸热能力强。,数据分析：,煤油和水的质量是_, 煤油和水的初温是_,两个相同酒精灯放出的热量是_,加热时间越长放出的热 量_,加热时间相同时,煤油和水吸收的热量是_,煤油和水哪个温度升高得慢?_,说明_每升高1所吸收的热量多.即_的吸热能力 强.,实验表明:,相等的,相同的,相同的,越多,相同的,水,水,水,质量相等的不同物质,吸收相等的热量后, 升高的温度是_,不相同的.,若要使水和煤油升高相同的温度,哪个需要加热时间长 些? 是_，表明质量相等的水和煤油,在温度升高的度数相同时,水吸收的热量比煤油_，即_的吸热能力强.,水,多,水,相等,相等,质量,64,59,53,45,38,30,25,22,水的温度,70,58,46,34,25,22,煤油的温度,加热时间 代表吸收热量的多少,8,时间min,结论：,质量相等的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量是_,不同的。,（水吸收的热量多）,说明物质的种类也会影响到热量的吸收。,9,10,68,69,70,1、概括：物体吸收热量的多少与哪些因素有关？,质量、升高的温度、 物质的种类,2、为了描述不同物质的吸热能力，物理学引入比热容这个物理量。,比热容,单位质量（1kg）的某种物质，温度升高1所吸收的热量叫做这种物质的比热容符号：C,单位：焦每千克摄氏度，符号：,例如：水的比热容为4.2103 ， 它表示的物理含义： _ _。,质量为千克的水温度升高 C 时吸收的 热量是.J,物质的,定义：,(c),公式：,物体温度升高，吸收热量 物体温度降低，放出热量,质量为千克的水温度降低 C 时放出的 热量是.J,单位质量(1kg)的某种物质，温度升高或 降低C时，吸收或放出的热量叫做这种物质的比热容,性质：比热容是物质的一种属性，每种物质都有自己的比热容。（与密度有相似之处）,查阅比热容表，你有什么发现吗？,分析可得：,1、水的比热容最大。,2、一般情况下，液体的比热容比固体大（水银例外）,3、一般来说，物质不同其比热容也不同。,4、物质的状态不同，其比热容也不同。（如水结成冰）,（比热容只与物质的种类和状态有关）,练习：,一滴水和一桶水比较，谁的比热容大？_,一大桶酒精和一滴水比较,_的比热容大.,一块3kg的铜块的比热容是0.39×103J/(kg·)，把这铜块切了一半,余下的一半的比热容是_,水的比热容是_,读作_,一样大,水,0.39×103J/(kg·),4.2×103J/(kg·),4.2×103焦每千克摄度,1、物质的比热容跟密度相似,也是物质的特性之一. 2、对某种确定的物质来讲,比热容是一个确定的数值,跟物体质量的大小,温度改变的多少，物体的形状、体积、位置等无关，它只仅与物质的种类和状态有关。 3、可以用比热容来鉴别物质的种类。,4、比热容是描述质量相同，温度升高相同时的不同物质吸热能力强弱的物理量。,干泥土的比热容是多少？ 它表示什么含义？,质量为千克的干泥土温度升高 C 时吸收的热量是0.84×J,1C,4.2×103J,5C,1C,质量相同的水与干泥土， 吸收相同的热量，干泥土升温快。,结论：,你能解释吗？,北京沙土多，宁波水多，晚上放出相同的热量， 由于水的比热容大，降低的温度少些。,小结,1.通过本节课的学习你对比热容有何认识？,2.在探究物质的比热容过程 中有何收获？,3.还有哪些问题需要解决？,C,4.2×103J/(kg·),4.2×103J(kg· ）,2.关于比热容,下列说法正确的是( ) A.物体的比热容跟温度有关 B.物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关 C.物体的比热容是物质本身的一种特性 D.物体的质量越大它的比热容越大,C,3.下列说法正确的是( ) A.一杯煤油用去一半,它的比热容减为原来的二分之一 B.吸收热量多的物质,比热一定大 C.高温物体放出的热量一定多 D.质量相等的水和煤油,吸收了相同的热量,煤油升高的温度大于水升高的温度,D,第三节 比热容（二）,（一）复习：,1.同一种物质温度升高时吸收热量的多少与什么因素有关？关系如何,质量 温度升高的度数,2.不同种物质温度升高时吸收热量的多少与什么因素有关？关系如何,质量 温度升高的度数 物质的种类,3.什么叫比热容？,(同种物质的质量越大,温度升得越高,吸收的热量越多),(质量相等，温度升高的度数相同的不同物质，比热容越大的吸收的热量就越多),4.铜的比热容是0.39×103J/(kg·)表示的物理意义是：,单位质量（1kg）的某种物质，温度升高（或降低）1时，吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热容。,质量为1千克的铜温度升高1所吸收的热量为 0.39×103J,（二）热量的计算,1.物体温度升高时吸收热量的多少的计算方法,如果已经知道某种物质的比热容，那么在知道这种物质的质量和温度升高的度数后，我们就能计算出这种物质吸收的热量。,例如：已知铝的比热容是0.88×103J/(kg·)，请计算：把质量为2kg、温度为30的铝块加热到100，铝块吸收的热量是多少？,解：铝的比热容是0.88×103J/(kg·)表示_,_,那么2kg的铝块温度升高1时吸收的热量是：,0.88×103J×2=1.76×103J,质量1kg的铝块温度,升高1时吸收的热量是0.88×103J。,2kg的铝块温度升高10030=70时吸收的热量：,1.76×103J×70=1.232×105J,将过程综合算式表示：,铝块吸收的热量=0.88×103J/(kg·) ×2kg×(10030),=1.232×105J,可得:物体吸收的热量=比热容×质量×升高 了的温度,请归纳出物体受热时吸收热量的计算公式,若用:Q吸代表物体吸收的热量， C代表物质的比热容，,m代表物体的质量, t0代表物体的原温(初温),t代表物体的后温(末温),则物体升温时吸收热量的计算公式:,Q吸=cm(tt0),若用Q放代表物体放出的热量,那么物体降温时放出热量的计算公式:,Q放=cm(t0t),小结,热量的计算：,放热公式：,吸热公式：,Q吸=cm(t-t0),Q放=cm(t0-t),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：物体原来的温度（初温） t：物体后来的温度（末温） t：变化的温度 t=t-to (或t0-t),（大的温度小的温度）,（每个物理量都要取国际单位）,例2.有一根烧红的铁钉，温度是1000，质量是2.5g,它的温度降低到20，放出多少热量？(c铁=0.46×103J/(kg. ),解：已知: C铁=0.46×103J/(kg· ),m=2.5g=2.5×10-3kg t0=1000 t=20,放出的热量为:,Q放=cm(t0t),=0.46×103J/(kg. ) ×2.5×10-3kg× (1000-20),=1127J,答:放出的热量为1127J,1、质量为10kg的水温度从25升高到65，水吸收了多少热量？,2、质量为2kg的沸水（100），温度降低了60，水放出了多少热量？,解：Q吸=cm(t-t0) 4.2×103J/(kg·) ×10kg ×(65-25) 1.68×106J 答：水吸收了1.68×106J热量,解：Q放=cm(t0-t) 4.2×103J/(kg·) ×2kg ×60 5.04×105J 答：水放出了5.04×105J热量,巩固练习,3、质量是1kg的铝壶内装有25的3kg水在一个标准大气压下将水烧开。壶和水共吸收了多少热量？,解：标准大气压下,水的沸点为100 铝壶吸收的热量 Q吸1=c1m1(t-t0) =0.88×103J/(kg.) ×1kg × (10025） =6.6×104J 水吸收的热量 Q吸2=c2m2(t-t0) =4.2×103J/(kg.) ×3kg × (10025） =9.45×105J Q总吸= Q吸1 Q吸2= 6.6×104J9.45×105J =1.011×106J 答：壶和水共吸收了1.011×106J的热量。,例4、某些液体吸收了2.1×104J的热量后，其温度由25升高到35，请你再添加一个适当的条件，使之变成一道求解液体质量的计算题，并解答。,解：添加的条件：这种液体是水，比热容 C水 4.2103J/(kg.) 水的质量,答：液体质量为0.5kg.,1有一根烧红的铁钉，温度是800，质量是1.5g，温度降低到20，放出多少热量？,21760J的热量可以使0.5kg的铝温度升高多少摄氏度？,3质量为200g、初温是24的实心金属小球吸收4.6×103J的热量之后，温度升高到74。那么，这种金属的比热容是多少？此金属是什么？,练习,（538.2J）,（4）,0.46×103J/(kg. ),4、 质量均为2kg的沙石和水，它们都吸收 7.36×104J的热量，升高的温度各是多少？,解：查比热容表可得沙石和水的比热容,C沙=0.92×103J/(kg·) C水=4.2×103J/(kg. ),根据物体吸热的计算公式Q吸=cm(t-t0) 得,则7.36×103J的热量能使2kg的沙石或水升高的温度分别为:,从计算结果可见:质量相等的沙石和水吸收相同的热量后,水升高的温度比沙石小得多,这是什么原因?你能解答吗?,用物理的眼光看待生活,现在你能否解释中午和晚上沙滩和海水温度的差异？,同一时刻，为什么砂子和海水的温度不同？我找到答案了,答： 在中午时，当质量相等的砂子和水吸收相同的热量时，由于砂子的比热容小，温度升高得快，而水的比热容大，温度升高得慢，而且砂子升高温度的度数比水的温度高得多，所以在中午时，砂子很烫，而海水很凉；到傍晚时，当质量相等的砂子和水放出相同的热量时，由于砂子的比热容小，温度降低得快，而水的比热容大，温度降低得慢，而且砂子降低温度的度数比水降低的温度多，所以砂子变凉，而海水很暖和。,夏季，人们喜欢到海边休假白天海风轻拂带来丝丝凉意，夜间却不会很凉而沙漠的夏天温度变化较大，白天气温可达60 ，夜晚则能降到10 左右海边与沙漠的气候为什么会这么不同？,水的比热容是砂石的4.5倍，在同样受热的情况下，水的温度变化比沙石小得多白天，阳光照在海上，由于海水的比热容较大，吸收热量，海水的温度变化并不大，所以海边的气温不会很高由于砂石的比热容较小，吸收同样的热量，温度会上升很多，所以沙漠的昼夜温差很大因此我们说沿海地区的气候要比内陆地区的气候更舒适，正是这个道理,1.“暖气”管中用水作输运能量的介质有什么好处？,因为水的比热容大，相同条件下它放出的热量就比其他物质多，取暖效果较好,思考、讨论课文第132页“想想议议”中提出的问题。,在汽车发动机附近，要用循环的冷水作为制冷剂给发动机降温，是利用了水的比热容较大，在相同条件下，从发动机上吸收的热量较多的原理,2.生活中、各种产业中，还有没有用水来加热或散热的情况呢？,2、新疆有句谚语： “早穿皮袄午穿纱，纱 夜抱火炉吃西瓜” 你能说出它的道理吗？,1、在上一节课探究“比较不同物质的吸热能力”的实验中，质量相等的食用油和水吸收相同的热量时，食用油的温度升高得快，而水的温度升得较慢，你能解答吗？,答：这是因为在同样受热和冷却，即吸热或放热相同时，水的比热容大，温度变化小；砂石的比热容小，温度变化大。,可见，水的比热容较大这一特性的实际应用是：,1.用水作冷却剂,2.用水取暖,3.水对气候有调节作用,因为一定质量的水升高（或降低）一定的温度时，吸收（或放出）热量很多，有利于用水作冷却或取暖。,因为一定质量的水吸收（或放出）很多热量时，自身的温度却变化不大，有利于调节气候。,三、阅读课文第133页STS“气候与热污染”，并弄清下列几个问题。,1、为什么沙漠地区比沿海地区昼夜温差变化较大？,2、热污染的主要来源是什么？什么叫做“热岛效应”？,3、热污染对气候有什么影响？,4、应取采什么措施减小热污染？,海陆风的形成,白天，地表受太阳辐射而升温，由于陆地土壤比热容比海水比热容小得多，陆地升温比海洋快得多，因此陆地上的气温显著地比附近海洋上的气温高，陆地上空气柱因受热膨胀，上空的空气从陆地流向海洋，然后下沉至低空，又由海面流向陆地，再度上升，就形成了低层海风和铅直剖面上的海风环流。海风从每天上午开始直到傍晚，风力以下午为最强。日落以后，陆地降温比海洋快；到了晚上，海上气温高于陆地，就出现与白天相反的热力环流而形成低层陆风和铅直剖面上的陆风环流。海陆的温差，白天大于夜晚，一般情况下海风较陆风强。,小结: 根据吸热(或放热)公式求其它物理量的变形公式,由Q吸=cm(tto) 得,由Q放=cm(tot) 得,课文第134135页动手动脑学物理,3.答：由于沙子的比热容比水的比热容小，在吸收相同的热量时，与水同样质量的沙子温度升得更高，所以在烈日当空的海边，沙子比海水热得多。,4.解：已知 c铁=0.46×103J/(kg· ),m=1.5g=1.5×10-3kg t0=800 t=20,铁钉放出的热量为:,Q放=cm(tot),=0.46×103J/(kg·) ×1.5×10-3J/(Kg·) ×(80020),=538.2J,1水的比热容是干泥土比热容的5倍，它们的质量之比是2：1，吸收热量之比为5：4，则水和干泥土升高的温度之比是 ( ) A）1：8 B）8：1 C）8：5 D）5：8,2甲、乙两物体，质量和初温都相同，甲的比热容大于乙的比热容，当它们吸收相同的热量后相互接触，会发生热传递吗？,如果发生热传递，热量会从哪个物体传递给哪个物体呢？,提升能力,A,（会，从乙物体传递给甲物体）,3.在我国北方农村,农民常在菜窖里储存几桶水，是因为水的比热容大，_，使储存的蔬菜的不容易冻坏。,温度降低时，水放出的热量较多,4.将80kg的水从20加热一段时间后，吸收了1.6×107J的热量，水的温度升高到多少摄氏度？（67.6）,5.质量为 2kg的水,放出5.04×103J的热量后，温度降低到40，那么水的原来的温度是多少摄氏度？,6.质量是500g的金属块，放出了30800J的热量,温度从100降到30，求：该金属的比热容,4.将20的120g水加热到沸腾，吸收了多少焦热量？（标准大气压）,5. 250g的冰从2降低到10，需放出多少焦热量？,6.使1g水温度升高1需要多少热量？1J的热量可以使1g水的温度升高多少摄氏度？（0.24）,如果金 属块放出的热量全部被200g水吸收,水的温度升高了多少摄氏度？,7.使100g的冰的温度从20升到0，但未熔化成水，需要吸收多少热量？如果这些热量是由从10的水降低到0来供给的，需要多少10的水？c冰=2.1×103J/(kg. ) c水=4.2 ×103J/(kg. ) ,冰吸收的热量为:,Q吸=c冰m冰(t-t0冰),=2.1×103J/(kg. ) ×100×10-3kg×0(20),=4200J,因为水放出的热量等于冰吸收的热量,即Q放= Q吸,则需要水的质量由,=0.1kg,Q放=c水m水(to水t) 得,解：已知：m冰=100g=100×10-3kg to冰=-20 t=0,to水=10 c冰=2.1×103J/(kg. ) c水=4.2×103J/(kg. ),