研究物质的比热容潘玲.ppt

李集学校：潘玲,12.3 研究物质的比热容,烧开一壶水与烧开半壶水比较，谁 花的时间长？,把一壶水烧开和把这壶水烧成温水 比较，谁花的时间长？,烧开一壶水需要吸热多,把水烧成开水需要吸热多,生活经验：,烧水经验告诉我们：水的质量越大升高的温度越大，需要吸收的热量越多。,归纳,即：物体吸收热量的多少与有关，与 有关。,质量,升高的温度,关于热水袋的话题,1、现有一大一小两个热水袋，如果把它们装入相同温度的热水给你捂手，你会选择哪一个？为什么？,2、如果有两个相同大小的热水袋，其中一个倒入 80的热水另一个倒入 40的温水，你会选择哪一个？为什么？,3、热水袋里装的是水，如果换成温度、质量和水一样的其它物质，比如煤油、酒精、或者是沙，取暖效果一样吗？,餐巾纸的吸水能力比牛皮纸强,小明手弄湿了，身边只有一张餐巾纸和一张牛皮纸，要擦干手应选择谁？为什么？,水的吸热能力比沙子强,小蓉手烫伤了，身边只有一杯水和一杯沙子，要减轻疼痛应怎么办？为什么？,海滨从,沙漠从,为什么同一纬度的海滨城市和沙漠地区的气温变化会如此大?,？,中午，沙子很烫而海水很凉,傍晚，沙子变凉了而海水却还很温暖。,中 午,沙子变凉了而海水却很温暖。,傍 晚,沙子很烫而海水很凉,？,为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？,我猜想,为什么同一纬度的海滨城市和沙漠地区的气温变化会如此大?为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？,物体在温度升高时吸收的热量，跟物体的质量有关，和升高的温度有关。,还可能与什么有关？,我猜到,一、探究课题：比较不同物质的吸热能力,吸热能力即吸收热量的能力.相同条件下，吸收热量越多，吸热能力越强。,为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？,可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快的缘故。,提出问题,作出猜想,设计实验,1、如何使水和沙子温度升高？,信息快递,如果加热方法完全相同，就可以认为单位时间内物质吸收的热量相同,2、研究不同物质吸收热量的能力，所要控制的因素：,质量相同升高的温度相同加热的热源要相同,方案一：取等质量的水和沙石，加热相同的时间（吸收相等的热量）后，比较温度的变化。,方案二：取等质量的水和沙石，使其升高相同的温度，比较加热的时间（吸收热量的多少)。,我们就选你,3、你打算用哪种方法验证猜想？,两种方法在实验效果上是一致的。,4.设计记录表格,进行实验,保持水和砂石的质量相同，升高相同的温度，比较所用的时间。,比较吸收的热量,加热时，使用玻璃棒不断搅拌，目的是：使沙子和水受热均匀。,水的温度,加热相同时间后,吸收相同热量时，谁升温更快？如果要升高相同的温度谁需要的时间更长？,沙子的温度,分析与论证,吸收相同热量时，谁升温更快？如果要水和沙石升高相同的温度谁需要的时间更长？,水,分析与论证,质量相等的沙和水升高相同温度时，水比沙需要的时间_（长/短），升高相同温度时水比沙吸收的热量_（多/少），这说明：质量相等的不同物质，在升高相同温度时，吸收的热量_（相同/不同）。,长,多,不同,为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？,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，但是海水的比热比沙子的比热大，所以海水升温比沙子慢；没有日照时，海水降温比沙子慢。,交流与合作,评估,小华在互联网上看到一段资料：“据有关专家预测，我国目前最大的三峡水利工程三峡水电站建成后，三峡库区的气候会受到一定影响，夏天气温将比原来下降2左右，冬天气温将比原来升高 2左右。”讨论说明专家们为什么会作出这样的预测？,（为什么沿海地区比内陆地区温差小？）,实验后的思考,1、水和砂石谁的吸热能力强？,2、如何科学地比较不同物质的这种特性？,实验后的思考,往往比实验本身更重要。牛顿,中午,傍晚,白天,水和沙子吸收相同的热量，因为海水的比热容比沙子大,所以海水升温比沙子慢。,上面的实验反映了不同物质的吸热的本领是不同的。为了比较各种物质的这种性质上的不同，而引入比热容概念。,要在相同条件下比较，即必须让质量相等，温度升高也相同，而质量取单位质量（1千克），温度升高量取单位的温度升高量1，比较起来最为方便。,？怎样比较物质的这种特性呢？,二、什么是比热容,其实很简单，就是采用比较单位质量、升高1 的水和砂石吸热的多少来比较它们的吸热能力。,体积相同的不同物质，质量一般不同。,类比密度,单位体积某种物质的质量叫做密度。,质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量一般不同。,叫做比热容？,单位质量的某种物质温度升高（降低）1吸收（放出）的热量，叫做这种物质的比热容。,、比热容的单位：,焦耳/(千克)J/（kg）,读作“焦耳每千克摄氏度”。,、比热容的定义及符号,C,温度升高 吸收热量,温度降低 放出热量,观察比热表，水的比热容是多大？有何物理意义？J/(kg),、水的比热容是：,它的含义是：,练习：,说一说铜和酒精的热值的物理意义。,分析比热表，可以找出哪些规律？J/(kg),你发现了什么？,物质的比热容与物质的种类有关，不同的物质的比热容是不同的；,水的比热容最大；,物质的比热容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；,比热是物质的特性之一.,1 问:一滴水和一盆水的比热容谁大？,答：一样大。因为比热容是物质的特性之一，不随质量的改变而改变。,2 问：把一根铁丝截为长短不同的两段，哪段铁丝的比热容大些？,答：比热容一样大。,质量相等的水和其它物质升高(降低)相同温度,水比其他物质吸收(放出)的热量_.(多/少),质量相等的水和其他物质吸收(放出)相同的热量,水比其他物质升温(降温)_(快/慢),多,慢,水的比热容较大,用水冷却汽车的发动机,用水来取暖,据有关专家预测，我国目前最大的水电站三峡水电站完全建成后，三峡库区的气温会受到一定影响：夏天比原来下降2左右，而冬天比原来升高2左右，为什么？,答：这是因为库区里的水的比热大，夏天不容易升温，冬天也不容易降温，温度变化小。,答：水电站建成后,库区水量大大增加,因为水的比热容比干泥土、沙石的大,夏天当吸收相同热量时,水升高的温度比干泥土、沙石的低,所以库区气温比原来有所下降;冬天当水和干泥土、沙石放出相同热量时,水降低的温度比干泥土、沙石的少,所以库区温度比原来有所升高.,小结,物质的比热容跟密度相似,也是物质的特性之一.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，它仅与物质的种类和状态有关。因此，可以用比热容来鉴别物质的种类。,同种物质（相同状态）比热容是一般相同的不同种物质比热容一般不同的比热容是物质的一种属性。,即,思考：,还有哪些物理量的大小取决 物质的种类,密度、比热容的大小取决于物质的种类如果该物质是燃料，还有热值的大小取决于物质的种类,1 下列说法正确的是（）A 物体温度越高，比热容越大B 物体的质量越大，比热容越小C 物体吸收的热量越多，比热容越大D 物质的比热容跟物体的质量大小，温度变化的多少以及物体吸收热量的多少都无关。,D,比热容的大小只与物质的种类和状态有关与物体的质量、吸收热量、温度等因素无关无关,下列物质的比热容发生改变的（）A 一杯水倒掉半杯B 水凝固成冰C 0的水变成4 的水D 将铁块锉成铁球,B,比热容的大小只与物质的种类和状态有关与其他因素无关,3.在北方农村，农民常在菜窖里储存几桶水，可防止蔬菜冻坏，这是因为()A.水的比热容比较大，气温升高时放出的热量较多，使储存的蔬菜不容易冻坏。B.水的比热容比较大，气温降低时放出的热量较多，使储存的蔬菜不容易冻坏 C.水的比热容比较大，气温降低时吸收的热量较少，使储存的蔬菜不容易冻坏 D.水的比热容比较大，气温升高时放出的热量较少，使储存的蔬菜不容易冻坏,B,4.我们生活在大海边，一天的气温变化小，而内陆的气温变化大，这是为什么？,答：这是因为大海里的水的比热大，在同样的阳光照射下，不容易升温，也不容易降温，温度变化小。,生活物理社会,“水的比热容大”这一特点在人们的日常生活和生产中有哪些重要的应用。,1、用冷水冷却物体(冷却剂),2、热水供暖？,3.调节气候作用,汽车发动机用冷水来冷却,冬天的散热器用热水取暖,水的比热容大，在质量一定的条件下水升高相同温度时，吸热多，用水作冷却剂效果好。,水的比热容大，在质量一定的条件下水降低相同温度时,放热量多，用热水水取暖效果好。,沿海地区昼夜温差变化不大,因为水的比热容大，白天，它吸收的一定热量后，水升高的温度不多；夜晚，它放出一定热量后，水降低的温度不多。,水稻是喜温作物，在每年三四月份育秧时，为了防止霜冻，傍晚常常在秧田里灌一些水过夜，第二天太阳升起后，再把秧田里的水放掉，你能解释原因吗？,水稻育秧,答：这是因为水的比热比较大，夜间秧田里的水的温度变化小，秧田的温度不致降低太多，秧苗就不致冻坏。,新疆有句谚语：“早穿皮袄午穿纱 围着火炉吃西瓜”你现在能说出它的道理！,这是对沙漠气候的生动描述。白天，当太阳照射到沙漠时，由于砂石的比热容较小，砂石吸收热量后，其温度会迅速升高；而到傍晚，砂石 要放出热量，由于砂石的比热容较小，砂石的温度会马上下降，温度很低，所以沙漠气候温差变化很大。,海滨,沙漠,为什么同一纬度的海滨城市和沙漠地区的气温变化会如此大?,为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？,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，但是海水的比热比沙子的比热大，所以海水升温比沙子慢；没有日照时，海水降温比沙子慢。,（1）什么是热岛效应？（2）热岛效应产生的原因是什么？（3）你能想到什么办法抑制热岛效应 产生的危害？（4）什么是温室效应？,生活物理社会,热,凉快,白天在游泳池,凉快,热,晚上到游泳池,中午，沙子很烫而海水很凉。,傍晚，沙子变凉了而海水却还很温暖。,三、热量的计算,、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,=Ct,吸=C（t-t。）,放=C（t。-t）,C比热容 t 变化温度,初温,末温,思考,5千克的水温度升高10,要吸收多少热量?,1kg,5kg,1,5kg,1,10,4.2103J,54.2103J,1054.2103J,C水=4.2103J,上海科技版,上海科技版,例：将质量为4kg的水从20加热到0需要吸收多少热量？,解：C水=4.2103J/（kg）,t。=20 t=80 m=4kg,根据吸=C（t-t。）得：,吸=C（t-t。）,吸=C（t-t。）,答：,、热平衡关系式：Q放=Q吸,两个温度不同的物体放在一起时，高温物体将放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高；最后两物体温度相同，称为达到热平衡。,例：某同学将一杯质量是200、温度是5的冷水倒入一杯质量是100、温度是85 的热水中，混合后的水温度最高是多少？（若没有热量损失）,解：设混合后的水温为t,根据 Q放=Q吸 和=Ct得：,0.1kg（85-t）=0.2kg（t-5）,t=31.7,答：,3、小明从表中提供的信息中，得出以下几个结论，其中错误的是（）,A.汽车发动机用水来冷却效果好B.液体的比热容都比固体大C.同种物质在不同状态下比热容值不同D.质量相等的铜和铅，升高相同的温度，铜吸收的热量多,B,(1)表一的数据说明质量相同的水和煤油升高相同的温度所吸收的热量_。(2)表二的数据说明质量相同的水和煤油吸收相同的热量时升高的温度_。,不同,不同,若要将2.5kg初温为20的水加热到80,至少需要燃烧 _m3 的液化气 水的比热容是4.2103J/(kg),液化气的热值是5.0107J/m3,水的比热容是42103J(kg)，将质量为4kg的水从20加热到70需要吸收 J热量如果将水倒掉一半，它的比热容将为 J(kg。),8.给一定质量的水加热，其温度与时间的关系如图中a线所示，若其他条件不变，仅将水的质量增加，则图中温度与时间的关系图线正确的是（）,A.aB.bC.cD.d,C,1.两块质量相同，温度均为30C的铜块，分别放入温度为70C的水和煤油中，最后它们的共同温度都是45C(不考虑热损失)，由此可以得出（）A.水的质量较大 B.煤油的质量较大 C.煤油放出的热量较多 D.水放出热量较多,B,2.把质量为4千克的冷水与另一质量为3千克、温度为80的热水混合后的温度为40，若不计热量损失，求冷水的温度是多少?,(提示：Q吸=Q放cm冷（t-t冷）=cm热（t热-t）,（答案：10）,3、烧杯中装有酒精，现用去一半，则剩余酒精的下列物理量中，发生改变的是（）A.质量 B.密度 C.比热容 D.沸点,A,4、新疆民谣“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜。”反映了当地昼夜的温差较（大/小），从比热容角度来看，这是由于。,大,砂石的比热容较小,5.甲物体的比热容大于乙物体的比热容，若（）A甲、乙质量相等，则甲吸收的热量一定多B甲、乙吸收的热量相等，则乙升高的温度一定多C甲、乙质量相等，它们升高的温度相同，则甲吸收的热量一定多D甲、乙质量相等，它们放出的热量也相等，则甲降低的温度一定多,6.有质量相同的两块金属铜和铝，已知铜的比热容小于铝的比热容，则()A它们降低相同的温度，铝放出的热量一定大于铜放出的热量B它们升高相同的温度，铜吸收的热量一定大于铝吸收的热量c它们放出相同的热量后，铝降低的温度一定大于铜降低的温度D它们吸收相同的热量后，铜的末温一定高于铝的末温,C,A,7.如图所示,为质量相等的两种液体甲和乙,分别用相同的两盏酒精灯同时加热时,温度随时间变化的图象.从图象可知,比热较大的是液体(选填:”甲”或”乙”).,8.一杯水，温度从10 升高到30 时吸收的热量为Q，则将这杯水的温度从30 再升高到70 时吸收的热量为_；若将这杯水的温度从30 再降回到10，其放出的热量为 _。,乙,2Q,Q,10.水的比热容是42103J(kg)，将质量为4kg的水从20加热到70需要吸收 J热量如果将水倒掉一半，它的比热容将为 J(kg。),9.某家庭用热水器烧水时，使50kg的水由20升高到50，要吸收_ _J的热量c水=4.2103J/(kg),6.3106,8.4105,4.2103,巩固练习,1.由公式Q=cm(t-t0)变形得到c=Q/m(t-t0),根据这个公式，判断下列说法中正确的是（）A、物质比热容跟它吸收的热量成正比B、物质比热容跟它的质量和升高的温度成反比。C、比热容在物质本身是一种特性，比热容的大小跟它吸收的热量、物质的质量及升高的温度都无关，比热容的大小由物质决定。D、以上说法都不对。,C,2.甲乙两物体的质量之比为3：2,升高温度之比为4：3，吸收的热量之比为5：2则它们的比热容之比为(),5：4,3.在相同的加热条件下，对质量m1、比热容为C1 的物质A和质量m2、比热容为C2 的物质B加热，物质A、B的温度随加热时间的变化图象如图，根据图像分析可推断出正确的结论是（）(多选）A、若C1=C2，则m1 m2.B、若C1=C2，则m1 m2.C、若m1=m2，则 C1C2、若m1=m2，则 C1C2,AC,4.甲、乙两物体质量、初温都相同，甲的比热容大于乙的比热容，当 它们放出相同的热量后，相互接触，接触以后内能的变化情况是()A甲的内能增加，乙的内能减少 B甲的内能减少，乙的内能增加 C甲的内能不变，乙的内能减少 D甲、乙的内能都不变,B,5.质量相同的两金属块，在沸水中烧煮5分钟后取出放在0的冰块上使冰块熔化较多的那块金属是具有()A.较大的密度 B.较高的温度 C.较多的热量 D.较大的比热容,D,6.外形和体积均相同的实心铁球和空心铁球，如果它们吸收相同的热量，那么（不考虑物态变化）（）A.实心铁球温度升高得多 B.空心铁球温度升高得多 C.两球温度升得一样高 D.条件不足，无法判断,B,7.A、B两物,初温相同,质量相等,先后投入一杯水中，A 使水温度升高10C，B在此基础上再使水温升高了10C，则A.B两物的比热关系为()A.CA=CB B.CACB C.CACB D.无法比较,C,8如果空气的比热是1010焦（千克），那么在一间空气体积是60米的居室，当空调器工作一段时间后，室内空气温度从32降到22，求室内空气放出的热量（空气密度为1.29kg/m3设室内空气质量不变）,（答案：7.74 105）,9一个质量为250g的钢刀，加热到560，然后在空气中自然冷却，室温为20，这把钢刀在冷却过程中放出多少热量?若把这些热量给30 05 kg的水加热，水温可以上升多少度?升高到多少度?,10.某体积为30cm3的铝块，吸收1425.6J的热量后，温度由20升高到50，铝的比热容为0.88X103J/（Kg），铝的密度为2.7x103kg/m3，问铅块是空心的，则铅块的空心部分的体积为多少？,解：由 Q=cm(t-t0)得 m=Q/c(t-t0)=1425.6J/(50-20)*0.88X103J/（Kg）=0.054kg V=m/=0.054kg/2.7x103kg/m3=2x10-6m3=20cm3 V V铅 此铅块为空心 V空=V铅-V=30cm3-20cm3=10cm3 答：此铅块的空心部分的体积为10cm3,海陆风,海陆风,风从海洋吹向陆地，形成海风。,风从陆地吹向海洋，形成陆风。,近海地区风向昼夜交替变化的风，叫做海陆风,海陆风,海陆风,由于海水和土壤的比热不同,引起内陆和海水气温变化的差异,白天陆地增温快于海洋,夜间陆地降温也快于海洋.,海陆风,海陆风,气温变化差异引起气压变化差异.白天陆地地面附近气温高,气压低;海洋面附近气温低,气压高,晚上则相反.,海陆风,海陆风,气压变化差异引起海陆风。近地面（洋面）附近，风总是从高气压处吹向低气压处，即白天从海洋吹向陆地，形成海风。夜间从陆地吹向海洋，形成陆风。,总结,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，它仅与物质的种类和状态有关。,3、相同质量的物质比热容大的，吸热能力大，但温度变化慢。,1、物质的比热容跟密度相似,也是物质的物理属性之一.可以用比热容来鉴别物质的种类。,谢谢！,