科学探究：物质的比热容.ppt

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1、第十二章第十二章 内能与热机内能与热机 提提出出问问题：题：（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？物体温度升高与哪些因素有关呢？物体温度升高与哪些因素有关呢？(2)将质量相同的铜块将质量相同的铜块和铁块加热，升高相同和铁块加热，升高相同的温度，需要的热量一的温度，需要的热量一样多吗？样多吗？热热凉快凉快白天在游泳池白天在游泳池凉快凉快热热晚上到游泳池晚上到游泳池中午，沙子很烫而海水很凉。中午，沙子很烫而海水很凉。傍傍晚晚，沙沙子子变变凉凉了了而而海海水水却却还还很很温温暖暖。为什么海水和沙子在同一时刻的为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一

2、样？温度不一样？猜想：猜想：可能是沙子吸热升温可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快的缘故。或放热降温都比水快的缘故。制定计划与设计实验制定计划与设计实验 用水和煤油作为研究对象，装置如图所示。在用水和煤油作为研究对象，装置如图所示。在两容器内分别装入质量相等的水和煤油，用电加热两容器内分别装入质量相等的水和煤油，用电加热器加热，用温度计测量液体升高的温度器加热，用温度计测量液体升高的温度应该注意哪些问题呢？应该注意哪些问题呢？1.对等量的水和煤油进行加热，对等量的水和煤油进行加热，观察哪种物质的温度上升快。观察哪种物质的温度上升快。2.如果加热方法完全相同，就可如果加热方法完全相同，就可以认为

3、单位时间物质吸收的热量以认为单位时间物质吸收的热量相同。相同。进行实验与收集证据进行实验与收集证据a.a.取一定质量的水和煤油装入两容器中，取一定质量的水和煤油装入两容器中，安装好实验器材。安装好实验器材。b.b.记录液体加热前的温度记录液体加热前的温度t t1 1。c.c.给电加热器通电一段时间后断电，同给电加热器通电一段时间后断电，同时上下拉动搅拌棒，等温度平衡后记时上下拉动搅拌棒，等温度平衡后记录液体的温度录液体的温度t t2 2液体名称液体名称质量质量m/g初温初温 末温末温升高的温度升高的温度通电时间通电时间水水煤油煤油相同质量的同种物质，升高相同温度，相同质量的同种物质，升高相同温

4、度，吸收的热量是吸收的热量是 ；相同质量的不同种物质，升高相同温度，相同质量的不同种物质，升高相同温度，吸收的热量是吸收的热量是 ，我们把单位质量的某种物我们把单位质量的某种物质温度升高（降低）质温度升高（降低）11所吸所吸收（放出）的热量叫做这种收（放出）的热量叫做这种物质的物质的比热容比热容。单位：单位：焦焦/(千克千克 摄氏度摄氏度)符号：符号：J/(kg )读做：读做：焦耳每千克摄氏度焦耳每千克摄氏度分析比热表，可以找出哪些规律分析比热表，可以找出哪些规律 J/(kg )水水4.2103铝铝0.88103酒精酒精2.4103干水泥干水泥0.84103煤油煤油2.1103铁、钢铁、钢0.

5、46103蓖麻油蓖麻油1.8103铜铜0.39103砂石砂石0.29103水银水银0.14103不同的物质比热容一般不同的物质比热容一般_；水水不同不同比热容也是物质的特性之一比热容也是物质的特性之一_的比热容较大的比热容较大水的水的比热是比热是_它的物理意义是它的物理意义是:_:_4.2103J/(kg )一千克的水每升高一千克的水每升高(降低降低)1)1,吸收吸收(放出放出)热量热量4.24.210103 3J J水吸热升温比别的物质水吸热升温比别的物质_（快（快,慢）慢）水的吸热能力比别的物质水的吸热能力比别的物质_（强（强,弱）弱）强强慢慢（1）、用水冷却汽车的发动机）、用水冷却汽车的

6、发动机（2）、暖水袋）、暖水袋（3）、中午，沙子很烫而水不烫；）、中午，沙子很烫而水不烫；（4）、傍晚往秧田里灌水）、傍晚往秧田里灌水,保护秧苗夜间不致受冻保护秧苗夜间不致受冻水的比热容较大的现象与水的比热容较大的现象与应用应用（5）、三峡水库区的气候受影响）、三峡水库区的气候受影响为什么海水和沙子在同一时刻的为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？温度不一样？因为海水与沙子受光照的时间完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，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，以海水升温比沙子慢；

7、没有日照时，海水降温比沙子慢。海水降温比沙子慢。水稻是喜温作物，在每年水稻是喜温作物，在每年三四月份育秧时，为了防止三四月份育秧时，为了防止霜冻，傍晚常常在秧田里灌霜冻，傍晚常常在秧田里灌一些水过夜，第二天太阳升一些水过夜，第二天太阳升起后，再把秧田里的水放掉，起后，再把秧田里的水放掉，你能解释原因吗？你能解释原因吗？水放热降温比较慢水放热降温比较慢泥土吸热升温比较快泥土吸热升温比较快比热容的计算比热容的计算 如果知道某物体的质量为如果知道某物体的质量为m,比热容为比热容为c，温度变化为温度变化为t，则根据比热容的定义可计算则根据比热容的定义可计算 出出该物体吸收或放出的热量：该物体吸收或放出

8、的热量：Q=cm t解解:一个标准大气压下水的沸点是一个标准大气压下水的沸点是100 2kg 、20 的水烧开的水烧开 吸收的热量是：吸收的热量是：Q吸吸=c水水m水水 t =4.2 10 J/(kg.)2kg(100-20）=6.72 105 J 所以至少需要供给所以至少需要供给6.72 105 J的热量，水的内能增加的热量，水的内能增加了了6.72 105 J解解:温泉水每小时向实验室提供的热量为温泉水每小时向实验室提供的热量为：Q放放=c水水m水水 t =4.2 10 J/(kg.)5104 kg(70-50）=4.2 109 J 解解:砂石吸收热量升高的温度为：砂石吸收热量升高的温度为

9、：t=Q放放/c砂石砂石m砂石砂石 =4.6 103 J/0.92 10 J/(kg.)1 kg =5 砂石原来的温度为：砂石原来的温度为：t 1=t 2-t=80-5 =75 解解:铜块吸收的热量为：铜块吸收的热量为：Q铜吸铜吸=c铜铜m铜铜 t1 =0.39 10 J/(kg.)4kg(37-12 ）=3.9104J Q铅放铅放=Q铜吸铜吸铅块的质量是：铅块的质量是：m铅铅=Q铅放铅放/(c铅铅 t2)=3.9104J/0.13 10 J/(kg.)(87-37 ）=6kg解解:铜块吸收的热量为：铜块吸收的热量为：Q铜吸铜吸=c铜铜m铜铜 t1 =0.39 10 J/(kg.)4kg(37

10、-12 ）=3.9104J Q铅放铅放=Q铜吸铜吸铅块的质量是：铅块的质量是：m铅铅=Q铅放铅放/(c铅铅 t2)=3.9104J/0.13 10 J/(kg.)(87-37 ）=6kg 质质量量为为200克克的的铝铝壶壶中中盛盛满满温温度度为为20的的水水后后，进进行行加加热热，当当壶壶中中的的水水吸吸收收了了5.0410J的的热热量量后后，水水温温升升高高到到80。此此过过程程中中铝铝壶壶吸吸收收了了多多少少热热量量？壶壶中中所所装装水水的的质质量量为为多多少少千千克克？已已知知铝铝的的比比热热容容为为0.88103 J/(kg.)解:由Q水吸=c水m水 t升升得m水=Q水吸/(c水 t升

11、升)=5.0410J/4.2 10 J/(kg.)(80-20=2kgQ壶吸=c铝m铝 t升升=0.8810 J/(kg.)0.2kg(80-20)=1.06 10104J某家庭用热水器烧水时，使某家庭用热水器烧水时，使50kg50kg的水由的水由2020升高到升高到5050，要吸收，要吸收_J_J的热量的热量cc水水=4.210=4.2103 3J(kg)J(kg)小小明明从从表表中中提提供供的的信信息息中中，得得出出以以下下几个结论，其中错误的是（）几个结论，其中错误的是（）几种物质的比热容（J/kg）水4.2103干泥土0.84103酒精2.4103铜0.39103冰2.1103铝0.8

12、8103水银0.14103铅0.13103A.A.汽车发动机用水来冷却效果好汽车发动机用水来冷却效果好B.B.液体的比热容都比固体大液体的比热容都比固体大C.C.同种物质在不同状态下比热容值不同同种物质在不同状态下比热容值不同D.D.质量相等的铜和铅，升高相同的温度，铜吸收质量相等的铜和铅，升高相同的温度，铜吸收的热量多的热量多 甲甲物物体体的的比比热热容容大大于于乙乙物物体体的的比比热热容容，若若（）A A甲甲、乙乙质质量量相相等等，则则甲甲吸吸收收的的热热量量一一定定多多B B甲甲、乙乙吸吸收收的的热热量量相相等等，则则乙乙升升高高的的温温度一定多度一定多C C甲甲、乙乙质质量量相相等等，

13、它它们们升升高高的的温温度度相相同同，则甲吸收的热量一定多则甲吸收的热量一定多D D甲、乙质量相等，它们放出的热量也相甲、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等，则甲降低的温度一定多 有有质质量量相相同同的的两两块块金金属属铜铜和和铝铝，已已知知铜铜的的比比热容小于铝的比热容，则热容小于铝的比热容，则()A A它它们们降降低低相相同同的的温温度度，铝铝放放出出的的热热量量一一定大于铜放出的热量定大于铜放出的热量B B它它们们升升高高相相同同的的温温度度，铜铜吸吸收收的的热热量量一一定大于铝吸收的热量定大于铝吸收的热量c c它它们们放放出出相相同同的的热热量量后后，铝铝降降低低

14、的的温温度度一定大于铜降低的温度一定大于铜降低的温度D D它它们们吸吸收收相相同同的的热热量量后后，铜铜的的末末温温一一定定高于铝的末温高于铝的末温某某校校课课外外物物理理兴兴趣趣小小组组的的同同学学准准备备通通过过实实验验探探究究以以下下两两个个问问题题：质质量量相相同同的的不不同同物物质质，在在温温度度变变化化相相同同时时，吸吸收收的的热热量量多多少少与与什什么么因因素素有有关关?质质量量相相同同的的不不同同物物质质。在在吸吸收收相相同同的的热热量量后后，它它们们的的温温度度变变化化大大小与什么因素有关小与什么因素有关?他们在图他们在图1212中的中的A A杯装入杯装入480mL480mL

15、、密度为密度为1.0g1.0gmLmL、比热容为比热容为4.2104.2103 3(kg)(kg)的水，在的水，在B B杯中装入杯中装入600mL600mL、密度为密度为0.8g0.8gmLmL、比热容为比热容为2.1102.1103 3J J(kg)(kg)的煤油，两液体的初温均为的煤油，两液体的初温均为2020用两个相同的电热器分别给水和煤油加热表一和表二用两个相同的电热器分别给水和煤油加热表一和表二是前后两次实验探究时记录的数据是前后两次实验探究时记录的数据 液体液体 体积体积 初温初温加热加热时间时间 末温末温 水水 480mL480mL 2020 10min10min 5050 煤油

16、煤油 600mL600mL 2020 5min5min 5050 液体液体 体积体积 初温初温加热加热时间时间 末温末温 水水 480mL480mL 2020 10min10min 5050 煤油煤油 600mL600mL 2020 10min10min 8080(1)(1)表表一一的的数数据据说说明明质质量量相相同同的的水水和和煤煤油油升升高高相相同同的的温温度度所所吸吸收收的的热热量量_。(2)(2)表表二二的的数数据据说说明明质质量量相相同同的的水水和和煤煤油油吸吸收收相相同同的的热热量量时时升升高高的的温温度度_。若若要要将将2.5kg2.5kg初初温温为为2020的的水水加加热热到到80,80,至至少少需需要要燃燃烧烧 _m_m3 3 的液化气的液化气 水水的的比比热热容容是是4.24.210103 3J/J/(kgkg),液液化化气气的的热热值值是是5.05.010107 7J/mJ/m3 3 水水的的比比热热容容是是4 42102103 3J J(kg)(kg)，将将质质量量为为4kg4kg的的水水从从2020加加热热到到7070需需要要吸吸收收 J J热热量量如如果果将将水水倒倒掉掉一一半半，它的比热容将为它的比热容将为 J J(kg(kg。)