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1、三、物質的比熱容問題導學
三、物質的比熱容
圖 12—3—1
—一
探究不同物質的吸放熱本領
1 ?提出問題:為什么水和沙子在吸收相同 熱量時升高的溫度不同?
2?猜想假設:物體在溫度升高時吸收的熱
量除了跟物體的質量、溫度升高的多少有關外, 可能還跟物質的種類有關.
3 ?實驗器材:鐵架臺、石棉網、酒精燈、
易拉罐、
、攪拌器、沙子和
水等.
4 ?實驗過程:⑴質量相同的水和沙子吸收 相同的熱量時,比較它們的溫度升高量.
(2)質量相同的水和沙子升高相同的溫度時,
比較它們吸收熱量的多少.
裝置圖及實驗結論
圖 12—3—2
加熱時 間/min
2、
0
1
2
3
4
溫 度
沙 子
20
2
5
2
9
3
4
38
°C
水
20
2
1
2
2
2
3
24
5?實驗結論
(1) 質量相同的水和沙子吸收相同的熱量時,
沙子的溫度升高量比水大;
(2) 質量相同的水和沙子升高相同的溫度時, 水吸收的熱量比沙子多?
6-注意事項
⑴此實驗為了使水和沙子 在加熱
時可用玻璃棒不斷攪拌;
(2)加熱用的兩個酒精燈、兩個易拉罐應相
同,目的是使沙子和水在相同時間內
⑶物體吸收熱量的多少與諸多因素有關因 此在實驗探究過程中使用 ;
(4)物體在加熱過程中吸熱多
3、少無法直接測 量和觀察,本實驗通過測量質量相等的不同物質
吸收相同的熱量后溫度變化的大小來間接表示
出來,這種方法是
二比熱容的概念
1 ?定義:物理學中,將物體溫度升高時吸
收的 與它的 和
的乘積之比,叫作比熱容.
2 -表達式:c=
3 -單位:
焦/(千克?攝氏度),符號是
4 ?物理意義:水的比熱容為X103j/(kg?°C),
[點撥]比熱容是物質的屬性之一它與物體
的質量、溫度的改變量和是否吸放熱等無關?但 同一種物質由于存在的狀態(tài)(固、液、氣)不同 其比熱容可能不同,如水與冰的比熱容就不同.
三比熱容知識的應用
根據水的比熱容 的特點,可以
4、利用
水進行冷卻或保暖;也可以利用水來改善地域的 氣候等?
四熱量的計算 物體吸收或放出的熱量與
、 和 有關,計算公式是
[點撥]利用公式Q =cmAt進行計算時要 注意:
⑴公式中c、m、At單位要統(tǒng)一,即c的 單位是J/( kg?°C); m的單位是kg; At的單位 是°C,這樣求出的Q的單位才是J.
(2)此公式只適用于同一種物態(tài)(固態(tài)、液態(tài)
或氣態(tài))的情況,不能伴有物態(tài)變化.
(3)在解題時要注意“升高”“升高到” “升高 了”的區(qū)別.如“物體溫度升高40 °C”和“物 體溫度升高了 40 °C”均表示At =40 C,而“物 體溫度升高到40 C”則表示
5、末溫t =40 C.
類型一 比較物質的吸熱能力
例1為了比較水和煤油的吸熱能力,小明 設計了以下實驗步驟:
A-在兩個同樣的燒杯中分別裝入等體積的 水和煤油;
B ?用兩支溫度計分別測出水和煤油的初溫;
C ?在燒杯中分別放入電功率相同(相同時間 產生的熱量相同)的電熱器,加熱相同時間;
D?用溫度計分別測出水和煤油的末溫.
(1)步驟 A 存在的錯誤: , 應改為:
(2) 步驟C中加熱相同時間是為了使水和煤
油 .
(3) 步驟B和D是為了得出水和煤油的
[實驗點撥]1?比較水和煤油吸熱能力的方
法:⑴比較相同質量的水和煤油升高相同溫度所 吸收熱量的多少,吸收
6、熱量多的,吸熱能力強;
(2)比較質量相同的水和煤油吸收相同熱量后升 高的溫度,溫度升高少的,吸熱能力強.兩種方 法均需控制質量相同.
2?用加熱時間的長短表示吸熱的多少.由 于沒有測量工具能直接測量吸收了多少熱量,實 驗中采用轉換法,通過控制加熱的方式相同,將 吸收熱量的多少轉換為加熱時間的長短進行比 較或控制.
類型二比熱容
例2 2019?自貢改編關于物質的比熱容,下 列說法中正確的是()
A-比熱容是物質的一種屬性,只和物質的 種類有關
B-同種物質質量越大比熱容就越大
C-一桶水的比熱容與一杯水的比熱容相同
D-物質的狀態(tài)發(fā)生變化時其比熱容一般不 變
[易錯警示]比
7、熱容是物質本身的一種屬性, 其大小只與物質的種類和狀態(tài)有關,每種物質都
有自己的比熱容.比熱容的大小與物體質量的大 小、溫度改變的多少、物體吸收或放出熱量的多 少等無關?
類型三比熱容知識的應用
例3 2019?株洲圖12-3-3為海風形成的示 意圖,海風形成的根本原因是:與海洋相比,陸 地的()
圖 12—3—3
A ?比熱容較小,在相同日照條件下升溫較 快,氣溫較高
B-比熱容較小,在相同日照條件下升溫較 慢,氣溫較低
C?比熱容較大,在相同日照條件下升溫較 快,氣溫較高 慢,氣溫較低
D-比熱容較大
在相同日照條件下升溫較
[方法指導]從兩個角度理解比熱容
角度
8、 熱本領 變的難易程度
具體說
明
解釋
類型四
-物質的比熱
容大表示:吸熱
本領強
物質的比熱
容小表示:吸熱
本領弱
質量相同的
不同物質升高
或降低相同的
溫度,比熱容越
大,吸收或放出
的熱量越多;比
熱容越小,吸收
或放出的熱量
越少
-物質的比熱 容大表示:溫度
難以改變
物質的比熱 容小表示:溫度
容易改變
III
III
質量相同的
不同物質吸收
或放出相同的
熱量,比熱容越
大,溫度變化量
越小;比熱容越
小,溫度變化量
越大
物質吸、放熱的計算
例4把質量為200 g的鉛塊加熱到98 °C,
然后
9、投進溫度為12 C、質量為80 g的水里,最
后鉛塊和水的溫度相同,都是18 C?求此過程中
鉛塊放出的熱量和水吸收的熱量. [c =X
鉛
103j/(kg ?C),c =X103j/(kg ?C)
水
[方法指導]公式法巧解有關比熱容的計算
物理
過程
對應公式
使用注意
公式變
形
物體吸
熱升溫
Q= cmA 吸
t,
△t =t -to
物體放
熱降溫
Q = cmA
放
t,
△t =t0-t
△t為溫
度的變化
量,不是溫
度?質量需
以千克為單
位進行計算
m=
Q
△t =
Q
cm
[易錯警示]熱傳遞
10、過程中,處于理想狀態(tài)的 是放出的熱量總與吸收的總熱量是相等的.但在 實際的熱傳遞過程中,往往會有周圍環(huán)境參與吸
熱,所以直接發(fā)生熱傳遞過程中,會有部分熱量 散失,導致物體吸收的熱量小于物體放出的熱 量.
課堂反饋(八)A
[比熱容的概念及簡單應用]
1 -在探究“比較不同物質吸熱的情況”的
實驗中,實驗裝置如圖C12—3—1所示.
圖 C12-3-1
(1)實驗中應量取質量
的甲、乙兩種 液體,分別倒入相同的燒杯中,用相同的電加熱 器加熱.當它們吸收相同熱量時,通過比較 來判斷吸熱能力的強弱?
(2)通過實驗,記錄數據如表格所示.從開始
加熱到42 °C,甲、乙兩種液體吸
11、收熱量的關系:
Q (選填“大于”“等于”或“小
甲
于”)Q乙
乙.
加熱時
間/min
0
1
2
3
4
甲的溫
3
3
3
4
4
度/C
0
4
8
2
6
乙的溫
1
1
2
3
4
度/C
0
8
6
4
2
能力強?
2?比熱容反映了物質 或
熱量的能力,它是物質的一種重要—
態(tài)相同的同種物質的比熱容 (選填"相
同”或“不同”,下同),而不同物質的比熱容 一般 .
3 - X103 (填單位),它表示的物理
意義是 .1 g的水
和1 kg的水相比,比熱容 (選填"相
同”或“不同”
12、).
4-炎熱的夏天,小明打著赤腳在烈日當空 的小河邊游玩時發(fā)現:岸上的石頭熱得燙腳,而 河水卻比較涼,其主要原因是()
A-水吸收的熱量少,因此河水比岸上石頭 的溫度低
B-水的比熱容比石頭的大,在受到太陽同 樣照射的情況下,水升高的溫度少
C-石頭的吸熱能力強,因此石頭升溫快
D-這是小明的錯覺造成的,實際上岸上石 頭與水的溫度相同
課堂反饋(八)B
[比熱容與熱量的計算]
1?關于同一種物質的比熱容c =
m (t—10)
,下列說法正確的是(
A?若質量增大一倍,則比熱容減小一半
B?若質量增大一倍,則比熱容增大一倍
C -比熱容與物質的質量、溫度
13、變化的大小、
吸熱或放熱的多少都無關
D?若吸收的熱量增大一倍,則比熱容增大
一倍
2?物體吸熱后溫度升高,吸收熱量的計算
公式: .2 kg水溫度從20 °C升高到
30 C吸收的熱量是
J物體放熱后
溫度降低
,放出熱量的計算公式:
一瓶質量為0.5 kg的酒精,溫度
從50 C降低到30 C放出的熱量是
?[C 水X103j/(kg ? C),c X
水 酒精
103j/(kg ? C)]
3?質量為5 kg的水,初溫為80 C,當水
溫降低60 C時,內能
(選填“增加”或
“減少”)了 二有一高溫物體被投
入質量為10 kg、溫度為20 °C的水中,X106/,
則水溫會升高到 C.
4?質量為2 kg、溫度為30 C的水,X105/的 熱量后,溫度升高了多少?升高到多少? [c
水
X 103j/(kg ? C)]